導(dǎo)語：如何才能寫好一篇纖維素乙醇，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：纖維素原料；纖維素酶；預(yù)處理；水解；發(fā)酵；生物能源乙醇；精餾和脫水；產(chǎn)業(yè)化

長期以來我國能源生產(chǎn)以煤炭、石油、天然氣等化石能源為主，不僅消耗了大量的自然資源，而且對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的中國統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)顯示，2003年能源生產(chǎn)總量為1．7億t標(biāo)準(zhǔn)煤，2012年為3．3億t標(biāo)準(zhǔn)煤，增幅達(dá)93％，我國迫切需要一種可再生能源來代替化石能源。在美國、巴西及歐洲已形成新的可再生能源－燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。隨著糧食價(jià)格的不斷上漲，土地資源日益緊張，以糧食為原料的生物液體燃料技術(shù)發(fā)展前景并不樂觀。而木質(zhì)纖維素是地球上最豐富的可再生資源，發(fā)展纖維素生物乙醇成為我國和其他能源發(fā)達(dá)國家的必然選擇。木質(zhì)纖維素是地球上最豐富的可再生資源，以其作為原料生產(chǎn)生物乙醇是最具發(fā)展前景的生產(chǎn)路線，利用現(xiàn)代化生物技術(shù)手段開發(fā)以纖維素為原料的生物能源，已成為當(dāng)今世界發(fā)達(dá)國家能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。

1纖維素乙醇主要技術(shù)

路線纖維素乙醇的工藝技術(shù)路線主要包括預(yù)處理、水解、發(fā)酵、蒸餾脫水等幾大環(huán)節(jié)。其中關(guān)鍵步驟是酶水解，該過程具有反應(yīng)條件溫和、過程可操縱性、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。

1．1纖維素原料的預(yù)處理方法

目前，纖維素原料的預(yù)處理方法可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)相結(jié)合法以及生物法等。

1．1．1物理法

常見的物理法預(yù)處理技術(shù)包括機(jī)械粉碎法、高溫?zé)崴幚矸ā⑽⒉ㄝ椛洹⑸渚€處理等等，該類處理方法操作簡單，無環(huán)境污染，但需要較高的動(dòng)力，其耗能約占糖化總過程耗能的60％以上。機(jī)械粉碎法：用振動(dòng)磨等物理外力將纖維素原料進(jìn)行粉碎處理，可以破壞木質(zhì)素和半纖維素與纖維素之間的結(jié)合層，但是木質(zhì)素仍然會(huì)被保留，其結(jié)果降低三者的聚合度，改變纖維素的結(jié)晶構(gòu)造。該處理方法可提高反應(yīng)性能和提高糖化率，保證酶解過程中纖維素酶或木質(zhì)素酶發(fā)揮作用。高溫?zé)崴幚矸ǎ杭此岽呋淖运夥磻?yīng)，原理就是在高溫（200℃以上）且壓力高于同溫度下飽和蒸汽壓時(shí)，使用高溫液態(tài)水去除部分木質(zhì)素及全部半纖維素，但高溫作用會(huì)使產(chǎn)物有所損失，并產(chǎn)生一些有機(jī)酸等次級代謝產(chǎn)物抑制酶解與發(fā)酵過程。按照水與底物的進(jìn)料順序不同，可分為以下3種，即流動(dòng)水注入、水與物料相對進(jìn)料及兩者平行進(jìn)料，這3種方式都是利用沸水的高介電常數(shù)去溶解所有的半纖維素和1／3～2／3的木質(zhì)素，但反應(yīng)需要的pH值要求較高，一般控制在4～7之間，來減少副作用。

1．1．2化學(xué)法

稀酸預(yù)處理和濃酸預(yù)處理：濃酸具有腐蝕性，生產(chǎn)過后需要回收，因此大大增加了成本，所以稀酸水解應(yīng)用的范圍廣，稀酸水解一般是在高溫高壓下進(jìn)行，稀酸能夠斷裂纖維素內(nèi)部的氫鍵，使得纖維素易水解且提高木聚糖到木糖的轉(zhuǎn)化率，雖然該方法較其他方法比較而言有很高的轉(zhuǎn)化率，但是據(jù)Selig等研究表示，在高溫條件下（如140℃處理時(shí)），在纖維素表面可能會(huì)形成一些木質(zhì)素與碳水化合物復(fù)合物形成的球狀液滴。堿預(yù)處理技術(shù)：該方法原理是破壞木質(zhì)素和碳水化合物之間的連接，破壞生物質(zhì)的結(jié)晶區(qū)，使木質(zhì)素溶于堿液從而促進(jìn)水解的進(jìn)行。常用的堿包括Ca（OH）2和氨水等。Chen等采用價(jià)格便宜的Ca（OH）2處理TK－9芒草秸稈半纖維素，其水解率大于59．8％，木質(zhì)素的去除率為40．1％。Kim等發(fā)現(xiàn)利用NH4OH、在60℃條件下、采用1∶7的料液比處理廢棄秸稈9h可以去除70％～80％的木質(zhì)素，若酶用量充足，可以將所有的纖維素水解掉。

1．1．3物理化學(xué)方法

氨冷凍爆破法：類似于蒸汽爆破法，其區(qū)別之處在于氨處理對設(shè)備的要求和所需的能耗降低，在蒸煮的過程中加入氨，同時(shí)還要注意氨的有效回收，其原理是液氨在50～80℃、1．5MPa條件下，采用物理方法，將壓力驟降，使液氨蒸發(fā)，使木質(zhì)素晶體爆裂，破壞木質(zhì)素與糖類的連接，脫去部分木質(zhì)素，使得木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)得以破壞，增加纖維素表面積和酶解的可及度。隨后向系統(tǒng)加入固液混合物，經(jīng)過蒸發(fā)的氨通過壓縮可以得到有效回收。Alizadeh等采用柳枝為原料，將葡聚糖的轉(zhuǎn)化率從20％提高到90％，木質(zhì)纖維素原料的酶解速率得到較大提高，另外該方法避免了酶的降解，無干擾抑制物的產(chǎn)生，因此處理過后無需處理。

1．1．4生物方法

自然界中有多種能夠分解木質(zhì)素的微生物，其中分解能力最強(qiáng)的是木腐菌，包括3種：百腐菌、軟腐菌、褐腐菌。百腐菌能分泌胞外氧化酶包括漆酶、過氧化酶、錳過氧化酶等，因此百腐菌是自然界最主要的木質(zhì)素降解菌，這些木質(zhì)素降解酶能有效、徹底地將木質(zhì)素降解成為水和二氧化碳。

1．2發(fā)酵酶解

發(fā)酵酶解技術(shù)是木質(zhì)素生產(chǎn)纖維素乙醇技術(shù)的關(guān)鍵，國內(nèi)研究人員經(jīng)過多年的探索，取得了較好的進(jìn)展，如生產(chǎn)成本下降，生產(chǎn)工藝流程簡化。酶解發(fā)酵主要將五碳糖或六碳糖經(jīng)過微生物發(fā)酵同時(shí)轉(zhuǎn)化為乙醇。利用木質(zhì)纖維素原料生物轉(zhuǎn)化乙醇主要有4種途徑：分步水解和發(fā)酵（SHF）、同步糖化發(fā)酵（SSF）、同步糖化共發(fā)酵（SSCF）和直接微生物轉(zhuǎn)化（DMC）。

1．2．1分步水解和發(fā)酵（SHF）

分步水解和發(fā)酵的原理是，2個(gè)過程獨(dú)立進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)就是各步能在各自適宜的溫度下（50～55℃酶解，35～340℃發(fā)酵）進(jìn)行，有利于反應(yīng)完全，纖維素酶首先將纖維素原料水解，再將得到的C5或C6分別發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，也可共發(fā)酵產(chǎn)乙醇，該途徑最大的缺點(diǎn)就是酶解過程中的水解產(chǎn)物積累會(huì)抑制酶的活性，導(dǎo)致水解不徹底。世界上第一座纖維素乙醇示范裝置是加拿大Iogen公司于2004年在渥太華建立的，該公司以纖維素為原料利用SHF工藝，固液分離水解糖，利用工程菌生產(chǎn)乙醇，產(chǎn)能1800t／年。瑞典的O－Vik公司以木屑為原料采用SHF工藝建立的乙醇廠，成本只有0．46歐元。美國的Verenium則以甘蔗渣為原料，采用稀酸水解，采用基因工程大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，1t干生物質(zhì)年產(chǎn)100加侖乙醇。

1．2．2同步糖化發(fā)酵（SSF）

同步糖化和發(fā)酵，即在同一個(gè)反應(yīng)容器里，纖維素酶解與葡萄糖的乙醇發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行，微生物能直接利用酶解產(chǎn)生的糖，這樣避免了對纖維素酶的反饋抑制作用，SSF是目前生產(chǎn)乙醇最主要的方式，國內(nèi)外的中試裝置上基本都采用此方法，主要代表就是瑞典Lund大學(xué)，采用木屑為原料，利用工程酵母發(fā)酵，其原料轉(zhuǎn)化率可達(dá)90％，提高乙醇產(chǎn)量。在生產(chǎn)過程中，原料在經(jīng)過預(yù)處理之后，加入纖維素酶和酵母共發(fā)酵，不能被酶解的木質(zhì)素則被分離出來，通過再利用提供能量，通過乙醇蒸餾工藝進(jìn)行回收。

1．2．3同步糖化共發(fā)酵（SSCF）

SSCF法是SSF法的改進(jìn)，最主要的優(yōu)勢在于對戊糖的利用。半纖維素中含有豐富的戊糖，如木聚糖、阿拉伯聚糖，在SSF法中大量戊糖并未能轉(zhuǎn)化成乙醇；如果在發(fā)酵過程中接種能夠?qū)⑽焯寝D(zhuǎn)化為乙醇的微生物，將大大提高發(fā)酵液中最終乙醇含量。Su等研究發(fā)現(xiàn)，利用重組的Zymomonasmobilis發(fā)酵玉米秸稈，在SSCF法中，當(dāng)葡萄糖存在時(shí)，縮短了木糖的發(fā)酵時(shí)間；但葡萄糖與木糖會(huì)競爭相同的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，而且蛋白優(yōu)先轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖，在培養(yǎng)基中葡萄糖含量降低到一定程度后，菌種才開始利用木糖進(jìn)行發(fā)酵?，F(xiàn)階段SSCF法采用混合菌種發(fā)酵居多，在下一步研究過程中，應(yīng)開發(fā)能夠同時(shí)利用戊糖和己糖發(fā)酵產(chǎn)乙醇的新菌種。

1．2．4直接微生物轉(zhuǎn)化（DMC）

直接微生物轉(zhuǎn)化又稱為統(tǒng)合生物工藝，即原料中木質(zhì)纖維素成分通過某些能夠產(chǎn)生纖維素酶的微生物群生產(chǎn)乙醇的工藝，同時(shí)該微生物還能利用發(fā)酵糖生產(chǎn)乙醇，這就要求該種微生物同時(shí)具有以下3個(gè)步驟：產(chǎn)纖維素酶、酶解纖維素、發(fā)酵產(chǎn)乙醇。目前，研究最多的就是粗糙脈孢菌和尖鐮孢菌這2種真菌，該菌有獨(dú)立的纖維素酶生產(chǎn)，在有氧和半通氧2種狀態(tài)下，分別產(chǎn)水解后的底物和發(fā)酵糖為乙醇，方法簡便，和普遍使用的SSF相比，無需額外酶的加入，能夠同時(shí)利用五碳糖或六碳糖，具有很廣的應(yīng)用前景。Mascoma公司利用酵母和細(xì)菌共同完成產(chǎn)生纖維素酶和發(fā)酵產(chǎn)乙醇的工藝步驟，酶生產(chǎn)單元大大減少，在中試裝置上使用該技術(shù)，降低了成本，減少了費(fèi)用。

1．3精餾和脫水技術(shù)

精餾和脫水技術(shù)主要是提純產(chǎn)物乙醇，其工藝類似于淀粉燃料乙醇的生產(chǎn)過程。精餾和脫水技術(shù)可以借鑒淀粉質(zhì)原料燃料乙醇生產(chǎn)工藝中已經(jīng)發(fā)展成熟的工業(yè)化技術(shù)，木質(zhì)纖維素類原料發(fā)酵液中乙醇濃度比較低，一般情況下均在5％以下，致使精餾操作能耗高。有研究者建議，在木質(zhì)纖維素水解液乙醇發(fā)酵工藝中耦合滲透蒸發(fā)技術(shù)來提高進(jìn)入精餾系統(tǒng)發(fā)酵液中乙醇濃度，但是滲透蒸發(fā)系統(tǒng)本身的動(dòng)力消耗也比較大，而且滲透蒸發(fā)所用的透醇膜容易被菌體污染的問題也很突出。

2纖維素乙醇發(fā)展展望

2．1纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的局限

目前，木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)制備生物乙醇因其在生產(chǎn)、能耗和政策支持3個(gè)方面存在問題，不能實(shí)現(xiàn)大范圍的工業(yè)化生產(chǎn)。生產(chǎn)技術(shù)方面存在工藝流程和預(yù)處理技術(shù)2個(gè)方面的限制，能源利用率存在成本和產(chǎn)出之比高低問題，以及存在政府是否頒布相應(yīng)的支持條例的問題。首先，從原料上來看，木質(zhì)纖維素由于自身堅(jiān)固的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和難以水解的結(jié)晶纖維素，使得生產(chǎn)燃料乙醇需要較高的成本費(fèi)用，其次，從生產(chǎn)工藝流程來看，制備燃料乙醇要經(jīng)過預(yù)處理、酶解、發(fā)酵等過程，在預(yù)處理過程中，不同的處理方法針對不同的原料有不同的處理效果，雖然對燃料乙醇提供了有力的支持，但是也存在不同程度的局限之處。在水解和發(fā)酵方面，一般采用的技術(shù)工藝是分步水解和發(fā)酵（SHF）、同步糖化發(fā)酵（SSF）、同步糖化共發(fā)酵（SSCF）和直接微生物轉(zhuǎn)化（DMC）。分步水解和發(fā)酵的反應(yīng)特點(diǎn)是纖維素水解和水解液發(fā)酵可以在不同的反應(yīng)容器中進(jìn)行，所以兩者可以選擇適宜條件。其缺點(diǎn)在于，水解產(chǎn)物糖對纖維素酶有反饋抑制作用，使水解不完全，同時(shí)在轉(zhuǎn)移產(chǎn)物過程中，由于在不同容器中進(jìn)行，易造成微生物污染。而SSF則與此相反，在酶水解糖化纖維素的同時(shí)加入能產(chǎn)生乙醇的纖維素發(fā)酵菌，使兩者在同一裝置中連續(xù)進(jìn)行，工藝大大簡化，又能消除底物葡萄糖對纖維素酶的反饋抑制作用。但是也存在局限因素，如木糖的抑制作用、酶解溫度和發(fā)酵溫度不一致等。研究最多的假絲酵母菌、管囊酵母菌能夠?qū)⒛咎寝D(zhuǎn)化為乙醇，解決此難題。同步糖化共發(fā)酵（SSCF）是由該方法衍生出的新工藝，同樣具有廣闊應(yīng)用前景。中國科學(xué)院生化工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳洪章等在了解了SSF法之后，提出秸稈分層多級轉(zhuǎn)化液體燃料的新構(gòu)想，在秸稈不經(jīng)過添加化學(xué)藥品的低壓爆理之后，采用發(fā)酵－分離乙醇耦合系統(tǒng)，多級轉(zhuǎn)化燃料乙醇和生物油，降低成本費(fèi)用和酶的用量，簡化生產(chǎn)工藝，提高酶解效率。

2．2纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢目前，國外纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化研究正進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，中國在這方面也有很好的基礎(chǔ)，為了更快地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)當(dāng)吸取國外石油化工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持生物精煉和乙醇聯(lián)產(chǎn)的創(chuàng)新模式，促使纖維素乙醇實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。該模式即實(shí)現(xiàn)原料的充分利用和產(chǎn)品價(jià)值最大化，就是所謂的“吃干榨凈”，具體含義指利用玉米生產(chǎn)燃料乙醇，還能生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，如玉米油、高果糖漿、蛋白粉、蛋白飼料和其他系列產(chǎn)品，這樣既提升了纖維素乙醇經(jīng)濟(jì)附加值，又能取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，一舉兩得。燃料乙醇將很快進(jìn)入全球的成品油市場，在替代汽油供應(yīng)方面發(fā)揮不可替代的作用。

在未來幾年，隨著中國對石油進(jìn)口依賴度加深，擴(kuò)大國內(nèi)燃料乙醇產(chǎn)能已經(jīng)成為必需。但是由于糧食生產(chǎn)乙醇的工藝不適合我國采用，因此，纖維素乙醇研究已經(jīng)成為目前研究工作的重點(diǎn)。纖維素乙醇研究工作涉及物理、生物工程、化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，為了早日實(shí)現(xiàn)纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)當(dāng)提出相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略，首先，應(yīng)該制定生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的國家和地方的發(fā)展戰(zhàn)略，政府應(yīng)采取鼓勵(lì)政策繼續(xù)加大科研資金投入；其次，利用己糖發(fā)酵菌種的構(gòu)建及木質(zhì)纖維原料生物量全利用等方面來提升纖維素乙醇的經(jīng)濟(jì)效益：最后，要建立工業(yè)示范裝置，為纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。纖維素乙醇作為主要的生物能源，應(yīng)加快以纖維素乙醇為核心的綜合技術(shù)的開發(fā)，整合多方力量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，使其在我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變中發(fā)揮重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］阮文彬，丁長河，張玲．纖維素乙醇生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展［J］．糧食與油脂，2015，28（11）：20－24．

［2］閆莉，呂惠生，張敏華．纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展［J］．釀酒科技，2013（10）：80－84，89．

篇2

關(guān)鍵詞：甘薯渣;超聲波;Lewis酸;發(fā)酵;乙醇

中圖分類號：S531 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）23-5820-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2014.23.050

隨著工業(yè)化程度的提高和世界人口的增加，能源的消耗也在逐步增加，而主要能源石油是有限的，因此開發(fā)石油替代能源引起科學(xué)家們廣泛的興趣[1]。乙醇是一種可以通過糖發(fā)酵獲得的可再生資源。車用乙醇汽油作為機(jī)動(dòng)車未來的主要?jiǎng)恿θ剂?，已成為國際上普遍公認(rèn)可降低環(huán)境污染和取代化石燃料的主要能源。在美國，乙醇已經(jīng)被廣泛地作為特殊的石油替代品。截至2009年，美國、巴西和歐盟的生物燃料產(chǎn)量分別占世界總產(chǎn)量的45%、29%和15%[2，3]。

目前，工業(yè)化生產(chǎn)的燃料乙醇絕大多數(shù)是以糧食作物為原料。但是由于中國人多地少，糧食安全仍是頭等大事，在中國不可能大量使用玉米、小麥等糧食作物生產(chǎn)生物乙醇。適合中國國情的燃料乙醇生產(chǎn)只能通過甜高粱、木薯和甘薯等[4]以木質(zhì)纖維素為原料進(jìn)行。它們又被稱為第二代生物燃料乙醇，是決定未來大規(guī)模替代石油的關(guān)鍵。甘薯渣含淀粉、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、粗脂肪等，其主要成分為纖維素，因此成為生產(chǎn)第二代生物燃料乙醇的重要原料來源。降解纖維素效果最好的是纖維素酶[5]。當(dāng)采用纖維素酶水解甘薯渣制造乙醇[6-8]時(shí)，纖維素酶必須接觸吸附到纖維素底物才能使反應(yīng)進(jìn)行，因此，纖維素對纖維素酶的可及性是決定水解速度的關(guān)鍵因素。木質(zhì)纖維素將纖維素包裹其中，影響纖維素的水解[9]。纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)以及表面狀態(tài)、多組分結(jié)構(gòu)、木質(zhì)素對纖維素的保護(hù)作用以及纖維素被半纖維素覆蓋等結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的因素致使甘薯渣難以降解。因此，必須經(jīng)過預(yù)處理，使纖維素、半纖維素、木質(zhì)素分離開，切斷它們的氫鍵，破壞晶體結(jié)構(gòu)，降低聚合度[10-12]。可用纖維素酶將甘薯渣中的纖維素和半纖維素分解成葡萄糖、木糖等五碳糖和六碳糖，也可考慮以發(fā)酵的方式進(jìn)行。由于普通乙醇酵母無法利用五碳以上的糖發(fā)酵制備乙醇，而熱帶假絲酵母可以用來發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。在具體生產(chǎn)過程中可以同時(shí)使用熱帶假絲酵母和乙醇酵母，使它們共同作用，同時(shí)將五碳糖和六碳糖發(fā)酵生產(chǎn)乙醇[13-15]。

本研究通過超聲波和超聲波輔助金屬氯化物L(fēng)ewis酸預(yù)處理甘薯渣，使其中的木質(zhì)纖維素[16-18]分解后，再在熱帶假絲酵母和乙醇酵母的共同作用下將其發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，利用甘薯渣中大量的纖維素生產(chǎn)乙醇并優(yōu)化其發(fā)酵工藝參數(shù)，以期提高甘薯深加工產(chǎn)品的附加值，延長產(chǎn)業(yè)鏈，緩解化石能源燃燒產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料、試劑

甘薯渣來源于黃梅縣明發(fā)薯業(yè)有限公司制取淀粉后的甘薯殘?jiān)炝厢劸平湍赣珊笔∥溲ㄊ卸锇刖茝S生產(chǎn);纖維素酶產(chǎn)生菌由山東泰安信得利生物工程有限公司生產(chǎn);熱帶假絲酵母由廣州工業(yè)微生物檢測中心提供;硫酸、CuCl2由天津市福晨化學(xué)試劑廠生產(chǎn);乙醇由廣東省廣州化學(xué)試劑廠生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)儀器

恒溫水浴鍋、簡易蒸餾裝置、KQ-500DB型超聲波發(fā)生器、槽式超聲清洗儀、恒溫培養(yǎng)箱、HP4890D型氣相色譜儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 常規(guī)方法 將甘薯渣洗凈后研碎、篩分（ 過0.40 mm篩孔）備用， 取100 g甘薯渣粉于1 000燒瓶中， 加入適量蒸餾水， 攪拌均勻，在100 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min之后，冷卻至30 ℃左右。按0.75%的接種量（質(zhì)量比，下同）接入一定比例的熟料釀酒酵母和熱帶假絲酵母，加35 IU/g的纖維素酶。在無菌條件下， 放入無菌恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，30 ℃下發(fā)酵7 d，設(shè)空白對照[19]。

1.3.2 超聲波預(yù)處理方法 超聲波預(yù)處理薯渣發(fā)酵制乙醇工藝[20-22]：前面的步驟與常規(guī)方法相同，冷卻至30 ℃左右，再利用超聲功率為40 kHz的KQ-500DB型超聲波清洗器，在額定功率下處理規(guī)定時(shí)間。按0.75%的接種量接入一定比例的熟料釀酒酵母和熱帶假絲酵母，加35 IU/g的纖維素酶。在無菌條件下， 放入無菌恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，30 ℃下發(fā)酵7 d。

1.3.3 Lewis酸預(yù)處方法 Lewis酸CuCl2預(yù)處理薯渣發(fā)酵制乙醇工藝：前面的步驟與常規(guī)方法相同，冷卻至30 ℃左右，分別在100 mL燒杯中加入150 mL的不同濃度的CuCl2溶液，處理30 min。處理后濾干，蒸餾水洗滌殘?jiān)林行?，?.75%的接種量接入一定比例的熟料釀酒酵母和熱帶假絲酵母，加35 IU/g的纖維素酶。在無菌條件下， 放入無菌恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，30 ℃下發(fā)酵7 d。

1.3.4 超聲波Lewis酸預(yù)處方法 超聲波Lewis酸CuCl2預(yù)處理薯渣發(fā)酵制乙醇工藝與“1.3.3”的方法相同，但在加入不同濃度的CuCl2溶液后，以超聲功率250 W，處理30 min。

1.4 乙醇提取及分析

反應(yīng)殘?jiān)泻衅渌s質(zhì)，需要將乙醇提取出來，采用簡單蒸餾法提取乙醇。提取后的乙醇濃度利用HP4890D型氣相色譜儀測定（填料Porapak-Q， 粒度80～100目， 長2 m， 外徑3 mm， 內(nèi)徑2 mm。氣化室、色譜柱及熱導(dǎo)檢測器的溫度分別為170、130、170 ℃）。

1.5 單因素試驗(yàn)

根據(jù)李平等[23]的試驗(yàn)結(jié)果，利用超聲波結(jié)合稀酸或堿預(yù)處理甘薯渣然后發(fā)酵制備乙醇的工藝中，最佳因素水平組合為固液比為1∶15（質(zhì)量比，下同），纖維素酶用量為35 IU/g 底物， 熱帶假絲酵母與釀酒酵母的接種比為1∶1， 酵母菌接種量0.75%。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對超聲波結(jié)合Lewis酸預(yù)處理甘薯渣后發(fā)酵制乙醇工藝進(jìn)行研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)處理時(shí)間對薯渣發(fā)酵制乙醇產(chǎn)率的影響

由表1可知，預(yù)處理時(shí)間為0時(shí)，未經(jīng)任何處理的常規(guī)方法發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率為0.188 g/g;Lewis酸CuCl2、超聲波和超聲波結(jié)合Lewis酸CuCl2預(yù)處理甘薯渣后發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率，都隨預(yù)處理時(shí)間的增加而增加，當(dāng)預(yù)處理時(shí)間為30 min時(shí)，再繼續(xù)增大預(yù)處理時(shí)間，乙醇的產(chǎn)率變化不大，所以最佳的超聲波加熱甘薯渣的時(shí)間為30 min。上述3種預(yù)處理方法都能使乙醇產(chǎn)率提高，超聲波結(jié)合Lewis酸CuCl2預(yù)處理甘薯渣后發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率最高，達(dá)0.214 g/g。

2.2 超聲波預(yù)處理功率對薯渣發(fā)酵制乙醇產(chǎn)率的影響

從表2中可以看出，超聲波和超聲波結(jié)合Lewis酸CuCl2預(yù)處理甘薯渣后發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率，都隨超聲波加熱功率的增加而增加，當(dāng)加熱功率為250 W時(shí)，再繼續(xù)增大加熱功率，乙醇的產(chǎn)率變化不大，所以最佳的超聲波加熱甘薯渣的功率為250 W。上述2種預(yù)處理方法都能使乙醇產(chǎn)率提高，超聲波結(jié)合Lewis酸CuCl2預(yù)處理甘薯渣后發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率較高。

2.3 Lewis酸CuCl2濃度對薯渣發(fā)酵制乙醇產(chǎn)率的影響

從表3可以看出，未經(jīng)超聲波處理和超聲波處理的乙醇產(chǎn)率都隨CuCl2濃度的增大而增大，當(dāng)CuCl2濃度為1.0%時(shí)，乙醇產(chǎn)率最高，CuCl2濃度再繼續(xù)增大時(shí)，乙醇的產(chǎn)率沒有變化，故最佳的CuCl2濃度為1.0%。

3 結(jié)論

結(jié)果表明，Lewis酸CuCl2預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率高于未經(jīng)處理的薯渣發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率，超聲波預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率高于Lewis酸CuCl2預(yù)處理后的薯渣發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率， 超聲波結(jié)合Lewis酸預(yù)處理后的薯渣發(fā)酵制乙醇的產(chǎn)率最高。用最佳水平比較，未經(jīng)任何處理的乙醇產(chǎn)率為0.188 g/g，Lewis酸CuCl2預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率0.197 g/g ，超聲波預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率為0.203 g/g，超聲波結(jié)合Lewis酸預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率為0.214 g/g。與未經(jīng)任何處理的乙醇產(chǎn)率比較，Lewis酸CuCl2預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率提高4.8%，超聲波預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率提高7.9%，超聲波結(jié)合Lewis酸預(yù)處理后的乙醇產(chǎn)率提高13.8%。超聲波結(jié)合Lewis酸CuCl2處理與未加超聲波的Lewis酸CuCl2處理相比較，超聲波能有效增加CuCl2與半纖維素的反應(yīng)性，也能增加其與木質(zhì)素的反應(yīng)性。

將干甘薯渣通過粉碎（過0.40 mm的篩孔），加水蒸煮，超聲波結(jié)合Lewis酸CuCl2預(yù)處理后， 經(jīng)纖維素酶轉(zhuǎn)化， 利用混合菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，獲得最佳的工藝條件為固液比為1∶15、超聲波預(yù)處理功率為250 W、時(shí)間為30 min，Lewis酸CuCl2為1.0%，纖維素酶用量為35 IU/g底物， 熱帶假絲酵母與釀酒酵母的接種比1∶1， 酵母菌接種量為0.75%。在該條件下乙醇產(chǎn)率達(dá)到21.4%（重量）， 與常規(guī)工藝相比， 產(chǎn)率提高13.8%，有工業(yè)推廣價(jià)值。

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篇3

【摘要】優(yōu)選黃芪總黃酮的提取工藝。

【關(guān)鍵詞】黃酮;提取工藝

酶技術(shù)應(yīng)用于中草藥有效成分的分離提取取得了不少新的成果，尤其應(yīng)用纖維素酶可破壞細(xì)胞壁的致密結(jié)構(gòu)，加速藥用有效成分的溶出，提高藥用有效成分的提取率。酶解過程的實(shí)質(zhì)是通過酶解反應(yīng)促進(jìn)傳質(zhì)過程。纖維素酶是一組能夠降解纖維素生成葡萄糖的酶的總稱。纖維素是黃芪細(xì)胞壁的主要成分，亦是胞內(nèi)黃酮等大分子溶出的主要屏障，利用纖維素酶水解細(xì)胞壁，利于胞內(nèi)成分溶出。

1 儀器與試劑

1.1 儀器:HH-6恒溫水浴鍋（江蘇金壇市宏華儀器廠）；RE-52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鞏義市英峪予華儀器廠)；予華牌循環(huán)水真空泵(河南省鞏義市英峪予華儀器廠)；UV1101紫外/可見分光光度儀(上海天美科學(xué)儀器有限公司)；AY120電子分析天平（日本島津公司）；KH-400KDB型高功率數(shù)控超聲清洗器（昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司）；搖擺式高速中藥粉碎機(jī)(大德中藥機(jī)械有限公司)。

1.2 試劑:乙醇（無水乙醇）；5%亞硝酸鈉；10%硝酸鋁；4%氫氧化鈉；乙酸（冰醋酸）；無水乙酸鈉；蘆丁對照品（中國藥品生物制品檢定所，批號:050923）, 黃芪購自廣州致信中藥飲片有限公司，纖維素酶 (活性單位≥15 U／mg)由上海伯奧生物科技有限公司提供。

2 方法與結(jié)果

2.1 黃芪總黃酮成分提取:稱取纖維素酶8 mg，用pH=4.5的HAc-NaAc緩沖液10 ml混合后與1g黃芪粉末（過50目篩）混合均勻，在30℃ 下處理1 h后加95％ 的乙醇20 ml，在70℃ 下浸提1 h過濾，用20 ml體積分?jǐn)?shù)85％ 的乙醇洗滌殘?jiān)^濾，合并濾液，回收乙醇，殘?jiān)苡谫|(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的乙醇，定容至25 ml，精密吸取1 ml于25 ml的容量瓶中，30%乙醇定容,得供試品溶液。

2.2 黃芪總黃酮含量的測定

（1）蘆丁對照品溶液的制備:準(zhǔn)確稱取于蘆丁對照品10 mg, 置于50 ml 容量瓶中, 加30%的乙醇30 ml, 超聲使之溶解, 冷卻至室溫, 并稀釋至刻度, 搖勻, 得濃度為200 μg/ml 的蘆丁對照品溶液, 冷藏, 備用。

(2）吸收波長的選擇:對照品測定波長的確定：取對照品溶液1 ml，按標(biāo)準(zhǔn)曲線項(xiàng)下的方法進(jìn)行，在400～700 nm波長范圍內(nèi)掃描，結(jié)果在500 nm波長處為最大吸收。樣品測定波長的確定：取樣品的乙醇提取液1 ml，按標(biāo)準(zhǔn)曲線項(xiàng)下的方法進(jìn)行，在400～700 nm波長范圍內(nèi)掃描，結(jié)果在500 nm波長處有最大吸收。

2.3 黃芪中總黃酮提取率的測定:取黃芪中總黃酮提取液用紫外分光光度計(jì)于500nm下測出吸光度A代入以下回歸方程式及下列公式，計(jì)算出黃芪中總黃酮的提取率。提取率（%）=（C×V×10-6）W，式中V為定容體積（ml），W為黃芪藥粉質(zhì)量（g），C為黃芪提取液濃度（μg/ml）。

2.4 單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)酶法提取的整個(gè)工藝分為酶解和浸提兩部分，準(zhǔn)確稱取黃芪1g，加入緩沖溶液和一定比例的酶，黃芪經(jīng)酶解后在相同的條件下浸提，過濾，按標(biāo)準(zhǔn)曲線方法測定吸光度。

(1）考察酶解溫度對總黃酮提取率的影響:稱取纖維素酶8 mg，用pH=4.5的HAc-NaAc緩沖液10 ml混合后與1 g黃芪粉末（過50目篩）混合均勻，分別在30，35，40，45，50，55℃ 下處理1 h后加95％ 的乙醇20 ml，在70℃ 下浸提1 h過濾，用20 ml體積分?jǐn)?shù)85％ 的乙醇洗滌殘?jiān)^濾，合并濾液，回收乙醇，殘?jiān)苡谫|(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的乙醇，定容至25 ml，精密吸取1 ml于25 ml的容量瓶中，30%乙醇定容，按標(biāo)準(zhǔn)曲線操作測定總黃酮含量。由于一般纖維素酶的活性多在40～60℃較好，因此考察酶解溫度為30，40，50，60，70℃對黃芪中總黃酮提取率的影響。

(2）考察酶解時(shí)間對總黃酮提取率的影響:稱取纖維素酶8 mg，用pH=4.5的HAc-NaAc緩沖液10 ml混合后與1 g黃芪粉末（過5目篩）混合均勻，在45 ℃下分別處理30，60，90，120，150 min后加95％ 的乙醇20 ml，在70℃下浸提1 h，過濾定容方法同上。隨著酶解時(shí)間的延長，總黃酮的提取率也隨著提高，當(dāng)酶解2 h即可達(dá)到最佳效果，在2 h之前，延長酶解時(shí)間可明顯提高總黃酮提取率，但在2.5 h實(shí)驗(yàn)時(shí)的總黃酮的提取率僅比2 h略高，說明酶解已經(jīng)基本完成，沒有再增加酶解時(shí)間的必要。

(3）考察酶用量對總黃酮提取率的影響:分別稱取纖維素酶4，6，8，10，12 mg，用pH=4.5的HAc-NaAc緩沖液10 ml混合后與1g黃芪粉末（過5目篩）混合均勻，在45℃下處理1 h后加入95%的乙醇20 ml，在70℃ 下浸提1 h。過濾定容方法同上，在酶用量在8 mg之前，隨著酶用量的增大，總黃酮的提取率逐步提高，酶用量到8 mg之后，總黃酮的提取率上升趨勢不明顯。纖維素酶用量對酶解用一定的影響，在一定的酶濃度范圍內(nèi)，隨著酶量的增加，纖維素酶解率增大。由于一定量的纖維素在一定條件下，纖維素分子能和酶分子結(jié)合的結(jié)合點(diǎn)數(shù)有限當(dāng)這些結(jié)合點(diǎn)全部被纖維素酶分子占據(jù)后，再增加纖維素酶用量，起不到酶解作用，而從經(jīng)濟(jì)角度考慮，酶用量也要盡可能的少。因此最佳的酶用量為8 mg。

3 討論

篇4

翻開一棟木質(zhì)的老式建筑的橫梁，幾只肥碩的白蟻正趴在上面大快朵頤。而不久，這棟年代感十足的建筑，也許就會(huì)傾塌在這些白蟻的利嘴之下。

但是，這種在2億年前的二疊紀(jì)就出現(xiàn)的生物，也許不久的將來，能為人類在新能源的探索上幫上大忙。廣東省昆蟲研究所的研究人員正在進(jìn)行一項(xiàng)“纖維素乙醇白蟻仿生技術(shù)研究”，試圖通過復(fù)制白蟻的特殊基因，將木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化為酒精。而酒精（乙醇）是石油等不可再生資源的最佳替代物，有望在未來成為清潔能源的主力軍。

木質(zhì)纖維素可轉(zhuǎn)化為乙醇

廣東省昆蟲研究所研究員鐘俊鴻告訴記者，木質(zhì)纖維素是太陽能極為重要的貯存形式。地球上每年光合作用可產(chǎn)生1000多億噸的植物干物質(zhì)，其中一半以上是纖維素和半纖維素。另外，人類活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物如農(nóng)業(yè)廢物，比如稻草、稻殼、麥稈、玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣等；食品加工廢物，如果皮、果渣等；木材廢物，如木屑、樹皮等都含有大量的纖維素。

而我國每年產(chǎn)生木質(zhì)纖維素生物資源的總量約13.92億噸。其中，農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)生量約7 億噸；森林采伐剩余物生物量1.09 億噸；木材加工產(chǎn)出剩余物約 0.418 億噸；木材制品拋棄物約 0.60 億噸；灌木林的生物量約為 1.81 億噸。但是每年如此多的木質(zhì)纖維素卻被白白地浪費(fèi)掉了。

目前，我國每年汽車年耗油約8000萬噸，只需把每年產(chǎn)生的木質(zhì)纖維素的一半轉(zhuǎn)化為乙醇，其數(shù)量就可以超過我國汽油消費(fèi)總量的2倍以上。雖然現(xiàn)在利用人工的方法也能制造出酒精，但是由于木質(zhì)纖維素通常被難以降解的木質(zhì)素包裹，所以轉(zhuǎn)化效率很低。

白蟻可分解木質(zhì)纖維素

而這一難題在白蟻面前卻不值得一提，鐘俊鴻說，就像人以五谷雜糧為食一樣，白蟻主要以木質(zhì)纖維素為食。

白蟻腸道的消化功能比大型食草動(dòng)物還要高效，它就像一座小型的生物反應(yīng)器――由研磨器（稱為咀嚼組織的下顎和前胃）、反應(yīng)池（消化道）、酶和微生物區(qū)系組成。在白蟻的長期進(jìn)化過程中，它的消化系統(tǒng)已經(jīng)演變出一套能夠高效降解纖維素的腸道微生物群。在白蟻小小的腸道中，它自身產(chǎn)生的纖維素酶與來自微生物產(chǎn)生的纖維素酶高效配合，成為了消化木質(zhì)纖維素的利器。在一些熱帶干旱地區(qū)，白蟻能消耗掉超過90%的干木，它就像是森林的清道夫一樣，是熱帶地區(qū)木質(zhì)纖維素的重要降解者。

白蟻能夠高效地消化木質(zhì)纖維素，但是它并不能直接產(chǎn)生出酒精。鐘俊鴻說，但是如果將白蟻降解木質(zhì)素的基因，以及白蟻腸道中微生物降解木質(zhì)素的基因提取出來，移植到工程菌（采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)加工出來的新型微生物）上，那么，這些纖維素消化酶就能將木質(zhì)纖維素降解成單糖，再經(jīng)生物發(fā)酵就能產(chǎn)生乙醇。

找到能力超強(qiáng)白蟻

而目前的重點(diǎn)就是在種類繁多的白蟻中，找到擁有超強(qiáng)“消化”基因的種類，并將這些基因提取出來，通過生物技術(shù)增強(qiáng)效能后，再移植到工程菌的身上。鐘俊鴻說，為了找到擁有超強(qiáng)消化基因的白蟻，研究室內(nèi)常年飼養(yǎng)著種類繁多的白蟻，還在室內(nèi)飼養(yǎng)了100多個(gè)白蟻巢，其中有3個(gè)巢的年齡已經(jīng)超過了19歲。此外，研究所還擁有多達(dá)3萬件白蟻標(biāo)本。

通過對白蟻進(jìn)行基因測序，研究人員慢慢找到了白蟻纖維素酶基因性能超強(qiáng)的白蟻種類。研究小組發(fā)現(xiàn)，乳白蟻和散白蟻兩個(gè)屬種的白蟻，它們體內(nèi)白蟻纖維素酶的活性比其他白蟻種類都要出眾。

接下來，研究小組開始研究提高白蟻纖維素酶的活性的方法。因?yàn)榘紫侂m然具有超強(qiáng)的消化木質(zhì)纖維素的能力，但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，酶的活性越高，產(chǎn)出的效率也越高。經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)，研究人員找到了提高酶活的竅門――在適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度以及食物的培育下，白蟻纖維素酶的活性會(huì)變得更高。而且通過放射線的照射，這些白蟻纖維素酶的活性還能進(jìn)一步提高。

篇5

關(guān)鍵詞 棉織物；資源化；羧甲基纖維素鈉

中圖分類號TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674—6708（2012）76—0187—02

據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國每年約產(chǎn)生40萬噸的廢舊棉織物。人們往往直接丟棄，進(jìn)而焚燒或填埋，不僅浪費(fèi)資源，還對環(huán)境造成污染。本文提出利用廢棄棉織物生產(chǎn)CMC的實(shí)驗(yàn)研究，有望成功地解決廢棄棉織物回收和綠色處理的問題，同時(shí)可大大降低羧甲基纖維素鈉的生產(chǎn)成本，發(fā)揮顯著的經(jīng)濟(jì)效益，具有變廢為寶的重大社會(huì)意義。

羧甲基纖維素鈉（the carboxymethyl cellulose，CMC）是一種重要的水溶性纖維素，具有粘著、增稠、流動(dòng)、保水、保護(hù)膠體、薄膜成型、耐酸、耐鹽、懸濁等特性，廣泛用于食品、醫(yī)藥、日化、石油等領(lǐng)域生產(chǎn)中，被譽(yù)為“工業(yè)的味精”[1]。目前CMC的生產(chǎn)多以精制棉短絨、紙漿為原料，但是價(jià)格高，增加了生產(chǎn)的成本，并且精制過程產(chǎn)生大量的難以處理的廢水，污染環(huán)境。

本文利用棄棉織物為原料來制備CMC，不但降低CMC的原料成本，而且消除了廢棄棉織物采用直接焚燒或填埋等措施帶來的環(huán)境危害，使其得到充分利用，這樣變廢為寶的資源化探索無疑會(huì)帶來巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1 試驗(yàn)材料

原料與儀器：

無水乙醇，氫氧化鈉，過氧化氫，氯乙酸，均為析純

KDM電子調(diào)溫電熱套（天津泰斯特儀器有限公司）；CL—2磁力攪拌器（上海第三分析儀器廠）；BX45A/45紅外光譜分析儀（西安中顯光電科技有限公司）；101—2—BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海越進(jìn)醫(yī)療器械廠）。

1.1原料預(yù)處理

將廢舊純棉織物洗凈、晾干并剪成碎細(xì)條狀，加入過氧化氫溶液進(jìn)行漂白，待棉織物褪色后將棉織物中的預(yù)處理劑溶液擠出。

將棉織物放入質(zhì)量濃度為20%的氫氧化鈉溶液中，于75℃～85℃下蒸煮約45min，攪拌，直至棉織物顏色完全褪去為終點(diǎn)，過濾烘干即得到反應(yīng)原料。

1.2 CMC的制備

1）纖維素的堿化

稱取預(yù)處理后精制原料1g放入玻璃容器，加入30mL的45%氫氧化鈉溶液，使其完全浸沒纖維素，整個(gè)過程使用磁力攪拌器攪拌，在一定溫度下保持一定的時(shí)間后，得到堿纖維素。

2）堿纖維素的醚化

將得到的堿纖維素撕碎分散后放入燒杯，依次加入無水乙醇和8mL的35%氫氧化鈉溶液；第一階段在一定溫度下逐滴添加氯乙酸乙醇溶液（氯乙酸2.0g，氯乙酸乙醇的質(zhì)量比為1：8），于常溫在40min內(nèi)滴加完畢；然后進(jìn)入第二階段在較高溫度條件下攪拌反應(yīng)70min。

3）后處理

將反應(yīng)完成的產(chǎn)物抽濾，再用乙醇洗滌，攪拌，滴加鹽酸中和至溶液無色，再乙醇洗滌，抽濾，干燥得到CMC產(chǎn)品。

1.3 CMC的取代度和得率測定方法

樣品經(jīng)乙醇洗滌去除可溶性鹽，干燥并經(jīng)高溫灼燒，殘?jiān)鼮檠趸c，加水溶解生成氫氧化鈉，加過量鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定過量硫酸，通過計(jì)算得到每一個(gè)無水葡萄糖單元中羧甲基基團(tuán)的平均數(shù)值，即為取代度[1]。

收率=實(shí)驗(yàn)收的質(zhì)量/理論質(zhì)量×100%。

2結(jié)果與分析

2.1 氫氧化鈉濃度的影響

廢棄棉織物纖維的堿化程度直接影響醚化產(chǎn)物CMC的品質(zhì)，纖維素的堿化是將廢棄棉織物纖維浸漬于一定濃度的氫氧化鈉—乙醇溶液中，通過纖維的膨化、擴(kuò)散、吸堿等過程生成堿纖維素，過程中所用堿液濃度以及浸漬時(shí)間對醚化反應(yīng)影響很大[2]。

由表1可知，當(dāng)氫氧化鈉濃度為30%時(shí)，廢棄棉織物不能完全反應(yīng)生成CMC，當(dāng)氫氧化鈉濃度提高到35%、40%、45%時(shí)，廢棄棉織物能夠通過反應(yīng)生成CMC，并且當(dāng)濃度為40%時(shí)效果最好，取代度達(dá)到了2.07。因?yàn)楫?dāng)氫氧化鈉濃度較低時(shí)，棉纖維溶脹程度較低，反應(yīng)均勻性差，不利于堿纖維素的形成，同時(shí)氫氧化鈉對氫鍵的破壞作用較弱，導(dǎo)致纖維素堿化不完全，使之在醚化過程中不和氯乙酸不發(fā)生反應(yīng)，所以無法制得CMC。纖維素的堿化效果會(huì)隨著氫氧化鈉濃度的增加而增大，但當(dāng)氫氧化鈉溶液濃度過高時(shí)，則會(huì)破壞纖維素分子的纖維長鏈結(jié)構(gòu)，使纖維素急速降解，制得的CMC品質(zhì)較差，同時(shí)體系中游離堿含量升高，副反應(yīng)加劇，不利于CMC的制備生產(chǎn)。

所以在用廢棄棉織物制備CMC的過程中，合適的氫氧化鈉濃度為40%左右，在此濃度下既可以保證纖維素能夠完全堿化，又不會(huì)導(dǎo)致纖維素的急劇降解。

2.2 堿化時(shí)間對CMC的影響

堿化的目的在于恢復(fù)并賦予大分子鏈中羥基的反應(yīng)能力，使之能進(jìn)行醚化反應(yīng)，其中堿化時(shí)間對CMC有很大的影響，如表2所示：

隨著堿化時(shí)間的延長，CMC的收率也相應(yīng)增大，兩者基本呈線性關(guān)系。堿化時(shí)間為2h時(shí)其收率最大，由于達(dá)到一定的堿化時(shí)間，才能夠使堿液完全滲透到原料內(nèi)部，使棉纖維最大程度地轉(zhuǎn)化成堿纖維素，以利于醚化的進(jìn)行，但反應(yīng)時(shí)間過長，收率并沒有較大變化，而且使乙醇過度揮發(fā)。因此選擇堿化75 min為宜。

2.3堿化溫度對CMC的影響

如表3所示：當(dāng)堿化溫度低于30℃時(shí)，堿化反應(yīng)不完全，產(chǎn)品中仍存在大量纖維素；當(dāng)堿化溫度為40℃時(shí)，廢棄棉織物制得CMC的得率最高，取代度最大。

因?yàn)樵趬A化反應(yīng)過程中，纖維素與氫氧化鈉作用生成堿纖維素的過程是一個(gè)可逆的放熱過程，當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中熱量達(dá)到一定程度時(shí)，它就使反應(yīng)朝著逆方向進(jìn)行，CMC的取代度下降，所以降溫有利于纖維素對堿的吸收，并且抑制堿纖維素的水解；但當(dāng)溫度過低時(shí)，不利于氫氧化鈉在纖維素中的擴(kuò)散，氫氧化鈉無法滲透到纖維素內(nèi)部，發(fā)生堿化反應(yīng)的幾率減少，纖維素堿化不完全，影響CMC的質(zhì)量。

2.4 醚化時(shí)間對CMC的影響

在醚化過程中，醚化前期是氯乙酸在堿纖維素中的分散、滲透過程，時(shí)間延長則有利于這個(gè)過程，但當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度后，時(shí)間的延長對整個(gè)醚化前期過程的影響將變的很小，即醚化前期時(shí)間對整個(gè)醚化過程的影響不是很大。而醚化后期則是醚化過程的主反應(yīng)，醚化反應(yīng)不完全；時(shí)間過長時(shí)則主反應(yīng)受時(shí)間的影響開始變小，繼續(xù)延長時(shí)間對整個(gè)醚化過程意義不大，而副反應(yīng)會(huì)隨時(shí)間的延長繼續(xù)進(jìn)行，使副反應(yīng)產(chǎn)物增多，不利于CMC的精制過程，影響CMC成品的質(zhì)量。在用廢棄棉織物制備CMC的過程中，醚化時(shí)間為75分鐘左右，醚化過程效率較高。

2.5醚化溫度對CMC的影響

由圖5可知，隨著醚化前期溫度的升高，CMC成品的效果呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，并且醚化溫度為75℃時(shí)的效果最佳。

因?yàn)槊鸦捌谥饕锹纫宜崤c游離堿的中和反應(yīng)及氯乙酸在堿纖維中的分散、滲透過程，反應(yīng)系統(tǒng)溫度會(huì)升高，該階段溫度控制宜低，若此時(shí)反應(yīng)的局部溫度高，醚化反應(yīng)速度過快，會(huì)引起表層效應(yīng)，使纖維表面形成CMC凝膠層，會(huì)阻礙醚化劑向堿纖維素進(jìn)一步擴(kuò)散、滲透，不利于CMC的制備；醚化后期主要為氯乙酸鈉與堿纖維素發(fā)生親核取代反應(yīng)，該反應(yīng)吸熱，升高溫度有利于反應(yīng)的進(jìn)行，但副反應(yīng)也隨溫度的升高而加劇，同時(shí)溫度過高導(dǎo)致乙醇揮發(fā)量大，反應(yīng)介質(zhì)減少，不利于反應(yīng)的進(jìn)行。故醚化溫度選定為75℃。

3討論

1）以廢棄棉織物為原料來制備羧甲基纖維素（CMC）的最佳工藝條件為：實(shí)驗(yàn)室中適合廢舊棉織物制備CMC的實(shí)驗(yàn)條件：預(yù)處理后的棉織物在35℃的40%氫氧化鈉溶液中堿化80min后，進(jìn)入醚化階段，前期溫度50℃，時(shí)間40min，后期溫度75℃，80min，該工藝條件下得到的羧甲基纖維素鈉的取代度分別為2.21。在此條件下制得CMC經(jīng)烘干；

2）選擇廢棄棉織物作為CMC的生產(chǎn)原料，不僅避免了廢棄棉織物對環(huán)境的污染，而且豐富了CMC的制備原料來源。

參考文獻(xiàn)

篇6

方向性錯(cuò)誤？

在美國佛羅里達(dá)州西棕櫚灘邊的一片叢林里，有一塊約半個(gè)籃球場大的水泥地，上面擺著一排排裝有塑料窗的白色浴缸，缸里盛滿了墨綠色的液體。

這里是生物燃料公司阿肯羅爾的秘密實(shí)驗(yàn)場地，除美國能源署的官員外，從未對外露過廬山真面目。浴缸里的墨綠色液體是水和海藻的混合物?，F(xiàn)年46歲的公司首席執(zhí)行官保羅?伍茲說，他與他的合作者們有意利用海藻，生產(chǎn)一種比石油和玉米乙醇更清潔、更便宜的生物燃料。

“我們希望最終能生產(chǎn)出200億加侖生物燃料，而且價(jià)格具有競爭力。預(yù)計(jì)一年后，我們的產(chǎn)品就可以投入市場?！蔽槠澱f。

如此豪言壯語，在生物燃料圈里曾經(jīng)比比皆是，但對那些雄心勃勃致力于用植物替代汽油研究的人們而言，2008年是不幸的。曾獲美國政府大力支持的玉米乙醇工業(yè)在這一年遭遇重大挫折。

一系列重大研究顯示，以糧食為原料的生物燃料，如玉米乙醇，并非如人們想象的那樣，是一種綠色燃料，正是它導(dǎo)致了世界糧食價(jià)格飛漲。而且，由于發(fā)展生物燃料可以獲得政府補(bǔ)貼，大片森林遭砍伐，由此產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比燃燒汽油還嚴(yán)重。

美國自然資源保護(hù)委員會(huì)分析員納撒內(nèi)爾?格林說：“傳統(tǒng)的生物燃料，如玉米乙醇和生物柴油等，正把我們引向一個(gè)錯(cuò)誤方向?！?/p>

但就此放棄生物燃料研究顯然不是一個(gè)明智的選擇。目前，人們還無法擺脫對噴氣式飛機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等交通工具的依賴。即便是頗被看好的電動(dòng)汽車技術(shù)，也還需幾年時(shí)間才能被大眾接受，因?yàn)殡妱?dòng)汽車一旦進(jìn)入市場，交通基礎(chǔ)設(shè)施勢必進(jìn)行大規(guī)模改造，加油站需改造成充電站。

因此，美國環(huán)境保護(hù)基金會(huì)汽車戰(zhàn)略資深研究員約翰?迪西科認(rèn)為，徹底放棄生物燃料研究是“欠成熟”的做法。幸運(yùn)的是，一些歐美公司正在開發(fā)不以糧食為原料的生物燃料，它們的新選擇從柳枝稷到海藻，可謂五花八門。雖然每一種技術(shù)都存在缺點(diǎn)，不夠完善，但面對一個(gè)化石燃料日益緊缺的世界，每一種嘗試都代表著一個(gè)希望。

纖維素乙醇

玉米和甘蔗最早被選為生物燃料原料，因?yàn)橹参锏矸壑械奶潜容^容易發(fā)酵成乙醇。但對于植物而言，除可以食用的淀粉和糖外，還有其他重要成分，比如構(gòu)成所有植物細(xì)胞壁的有機(jī)分子――纖維素。

李?林德是達(dá)特茅斯學(xué)院環(huán)境工程師，也是低碳能源生物技術(shù)供應(yīng)商馬斯科馬的創(chuàng)辦人之一，他正專注于尋找能消化纖維素并且直接吐出乙醇的細(xì)菌。他稱這一過程為“生物綜合處理”，可以大大降低生產(chǎn)成本。他相信即便沒有政府補(bǔ)貼，馬斯科馬公司最終也能生產(chǎn)出比石油更便宜的乙醇。

馬斯科馬公司的技術(shù)引起很多大買家的興趣。最近它與通用公司簽了一單生意，用于開發(fā)纖維素燃料。馬斯科馬公司還計(jì)劃在密歇根州建立一個(gè)商業(yè)生產(chǎn)基地。

總部位于馬薩諸塞州的Verenium公司雖然成立才兩年，但它在路易斯安那州修建的實(shí)驗(yàn)廠已基本完工，這是美國本土第一家生物燃料工廠，建成后每年將生產(chǎn)140萬加侖纖維素乙醇。它選用的原料是甘蔗殘?jiān)?/p>

Verenium公司最近與能源巨頭英國石油公司達(dá)成合作協(xié)議，共同開發(fā)纖維素乙醇。公司首席執(zhí)行官卡洛斯?里瓦斯希望這一合作能加速纖維素乙醇商業(yè)化進(jìn)程。他說：“在實(shí)驗(yàn)室里，我們可以做得十分完美，可一旦進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界，一切可能完全變樣，我們必須通過實(shí)踐來學(xué)習(xí)?！睂Ψ纸饫w維素最有經(jīng)驗(yàn)的當(dāng)屬丹麥的諾維信公司，它是世界最大的工業(yè)酶生產(chǎn)商。多年來，它生產(chǎn)的酶主要用于污水處理，但近幾年，它開始涉足生物燃料領(lǐng)域。如今，生物燃料已成為諾維信公司增長速度最快的業(yè)務(wù)。

諾維信公司雇用了一批“酶獵頭”，在全世界范圍內(nèi)搜尋能消化纖維素的昆蟲。有人會(huì)問，既然可以在實(shí)驗(yàn)室里利用生物技術(shù)獲得更好的酶，為什么還要在大自然中尋找天然酶呢？

在諾維信公司位于加利福尼亞州的研究所，科學(xué)家們給出了答案。他們正試圖通過改變天然酶的遺傳結(jié)構(gòu)來提高纖維素的分解技術(shù)。這一過程被稱為“定向進(jìn)化”。諾維信北美公司總裁拉斯?漢森說：“纖維素正在向抗降解的方向進(jìn)化，我們的生物技術(shù)必須迎頭趕上，以對抗這種進(jìn)化帶來的挑戰(zhàn)?！?/p>

海藻新希望

生物技術(shù)的發(fā)展讓人們充滿期待，新型生物燃料的出現(xiàn)也許指日可待。

乙醇的一大缺點(diǎn)是，標(biāo)準(zhǔn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)必須經(jīng)過改造，才能使用乙醇做燃料。而且，如用輸油管運(yùn)送乙醇，會(huì)對管道造成很大腐蝕。位于加州的Amyris公司正在研究如何利用遺傳工程，生產(chǎn)能夠制造可再生燃料的酵母。這種可再生燃料具有碳?xì)浠衔锏囊磺袃?yōu)點(diǎn)，比如運(yùn)輸便捷、能量密度高等，卻沒有碳?xì)浠衔镂廴经h(huán)境的缺點(diǎn)。

Amyris公司創(chuàng)建人內(nèi)爾?倫寧格說：“我們希望生產(chǎn)出一種能立即投入現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的生物燃料。”

但Amyris公司生產(chǎn)的燃料主要以甘蔗殘?jiān)鼮樵?。雖然甘蔗的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米，但它仍屬于糧食作物。很難想象，Amyris公司可以在不影響糧食供給的情況下推廣它的技術(shù)。

于是，科學(xué)家們又把目光轉(zhuǎn)向了一種更為物美價(jià)廉的替代品――藻類。它沒有糧食作物原料的任何缺點(diǎn)，無需土地，無需淡水，只要陽光充足，在鹽水中就能生長。不僅如此，海藻還能大量吸收碳。因此，從理論上講，以海藻為原料可謂一舉兩得，既可以生產(chǎn)可再生的生物燃料，也可以吸食化石燃料植物所釋放的碳。

阿肯羅爾公司的伍茲很早就開始研究海藻。大多數(shù)海藻公司的做法是先壓榨海藻提取油，然后加工成燃料，而阿肯羅爾公司的做法是先獲取氣態(tài)油，然后冷凝成液態(tài)。伍茲說，憑這種方法，乙醇的英畝年產(chǎn)量可達(dá)6000加侖，而玉米乙醇的英畝年產(chǎn)量僅為370加侖。

伍茲的想法吸引了不少合作者。阿肯羅爾公司準(zhǔn)備在索諾蘭沙漠地區(qū)建立一個(gè)商業(yè)化生產(chǎn)工廠。那里臨海，可以利用海水培養(yǎng)海藻，附近還有一家煤炭廠，可以提供濃縮的二氧化碳進(jìn)行增壓加工。

篇7

關(guān)鍵詞：硅藻土；纖維素；助濾劑；助濾性能；微污染原水

中圖分類號：TU991.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-4764（2016）03-0090-06

Abstract：The diatomite/cellulose filter aids were prepared using raw diatomite and cellulose via sol-gel technique. The effect of cellulose/diatomite， distilled water/cellulose， EtOH/diatomite， ammonia concentration and temperature on the properties of diatomite/cellulose filter aids were investigated. The filtration efficiency of diatomite， cellulose and diatomite/cellulose filter aids was compared. The influence of diatomite/cellulose filter aids on slightly polluted water filtration was studied. Results indicated that when 40 mL distilled water dissolved 1.0 g cellulose， 20 mLEtOH carried 1.5 g diatomite， the ratio of diatomite to cellulose was 0.67， the concentration of ammonia was 5×10-4mol/L， the temperature was 60 ℃，the best diatomite/cellulose filter aids were achieved. The efficiency of diatomite/cellulose filter aids was obviously better than that by diatomite and cellulose filter aids. The pollutants removal efficiency could increase by using the diatomite/cellulose filter aids in the direct filtration process to treat the micro-polluted raw water. The results showed that the combination of filtration and micro-filtration membrane could achieve excellent permeate water， which met the Standards for Drinking Water Quality（GB5749―2006）.

Keywords：diatomite； cellulose； filter aids； filter performance；micro-polluted raw water

現(xiàn)如今微污染水體已越來越多地作為人們生活用水水源之一。在微污染水處理過程中直接過濾是常用的一種水處理工藝，而直接過濾時(shí)，濾漿中的顆粒極易形成濾餅堵塞過濾介質(zhì)的孔道，使過濾的效率降低甚至無法繼續(xù)進(jìn)行[1]。為解決這一問題，可在過濾時(shí)加入助濾劑以強(qiáng)化過濾過程[2]。理想的助濾劑具有空隙率大，孔隙結(jié)構(gòu)豐富，比表面積大和形狀不規(guī)則，不可壓縮的性質(zhì)，而且可形成結(jié)構(gòu)疏松幾乎不可壓縮的濾餅，形成通暢的液體流道，從而減小濾餅的過濾阻力。同時(shí)可以阻止懸浮液中小顆粒穿透和堵塞過濾介質(zhì)，提高過濾速度和濾液的澄清度[3]。助濾劑過濾可濾除濾漿中的固體顆粒及懸浮物，吸附膠體粒子、大部分細(xì)菌、病毒及部分有害元素等[4]，其過濾作用主要是對污染物的機(jī)械截留作用和吸附作用，將簡單的介質(zhì)表面過濾變?yōu)樯顚舆^濾，產(chǎn)生較強(qiáng)的凈化過濾作用。

目前常用的助濾劑有硅藻土、纖維素等，但其在實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)缺點(diǎn)：硅藻土具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、硬度高、穩(wěn)定性好、化學(xué)雜質(zhì)含量少的特點(diǎn)[5-6]，但是濾速相對緩慢，堆密度較大，按其質(zhì)量加入往往達(dá)不到預(yù)期要求，多加又將使成本上升[7-8]。纖維素助濾劑在水中帶負(fù)電荷，吸附陽離子，具有一定的吸附性能，所以同時(shí)可用作吸附劑，但過濾之后濾液的澄清度不太好[9-11]。目前對于纖維素和硅藻土的改性研究甚多，方法也多種多樣，但同時(shí)結(jié)合兩種以上助濾劑材料來制備復(fù)合助濾劑并探討其性能的研究甚少。

本研究以纖維素和硅藻土為原料，通過溶膠凝膠法制備了硅藻土/纖維素?zé)o機(jī)有機(jī)復(fù)合助濾劑，并分析了纖硅比（纖維素與硅藻土的質(zhì)量之比）、氨水濃度、蒸餾水/纖維素、無水乙醇/硅藻土以及水浴溫度這5個(gè)因素對復(fù)合助濾劑的影響，以得到最佳的制備條件，同時(shí)在不同進(jìn)水濁度和不同濾速條件下對硅藻土、纖維素和硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的助濾性能進(jìn)行了比較，并研究了硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑對實(shí)際微污染原水過濾效果的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和主要儀器

本研究所使用的藥品主要為微晶纖維素，柱層析；無水乙醇，分析純；稀硫酸，分析純；氨水，分析純；均為國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)；硅藻土，武漢百惠生物科技有限公司提供；蒸餾水，自制。主要儀器為DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，HACH 2100P 高精度便攜式濁度儀。

1.2 硅藻土/纖維素助濾劑的制備

將微晶纖維素分散于蒸餾水中作有機(jī)前驅(qū)物，待其完全浸潤后抽濾，并用無水乙醇洗滌多次以除去殘余水分。將1.0 g處理過的纖維素溶于一定量的蒸餾水 （1.0 g纖維素/30 mL蒸餾水） 中制得溶液A，向溶液A中逐滴加入1 mL的1 mol/L的稀硫酸，裝入三角燒瓶并置于60 ℃恒溫加熱磁力攪拌器內(nèi)攪拌預(yù)水解10 min。將1.5 g硅藻土與無水乙醇（EtOH）按1.5 g硅藻土/20 mLEtOH的比例配成溶液B，將溶液B加入溶液A中，恒溫?cái)嚢?0 min后，加入1.8 mL的氨水（5×10-4 mol/L），反應(yīng)10 min后，降至室溫，用磁力攪拌器低速（20 r/min）攪拌，持續(xù)攪拌24 h，制得纖維素/硅藻土溶膠，過濾洗滌去除雜化物，在45 ℃干燥24 h，再放入恒溫干燥箱105 ℃下繼續(xù)干燥24 h，研磨成粉后即可得到硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑。

分別改變纖硅比、氨水濃度、蒸餾水/纖維素、無水乙醇/硅藻土以及水浴溫度，做纖維素含量變化的對照試驗(yàn)，以確定最佳的制備條件，復(fù)合助濾劑材料中纖維素含量可由硅藻土的質(zhì)量增量來求得。助濾劑中硅藻土的增量越高，說明纖維素和硅藻土的復(fù)合效果越好，助濾劑的助濾性能就會(huì)越好。

1.3 硅藻土/纖維素助濾劑性能的測試

采用直徑為25 mm，高1 500 mm的透明有機(jī)玻璃柱為模型濾柱。濾柱中填充粒徑d=0.6～1.2 mm的石英砂濾料，濾層厚H=280 mm。采用礫石作為承托層，從上到下粒徑逐漸增大，總厚度100 mm。由于濾柱模型內(nèi)徑較小，故基本可以保證配水均勻性。取3份1 L自來水，分別投加100 mg自然黏土，充分?jǐn)嚢杌旌?，配成原水，各添? mg纖維素、1 mg硅藻土和1 mg硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，經(jīng)過濾柱過濾。過濾中盡量保持進(jìn)、出水流量穩(wěn)定和原水濁度穩(wěn)定，通過單因素實(shí)驗(yàn)，在不同的進(jìn)水濁度和濾速下，測出水濁度。另取兩份1 L的武漢南湖水為實(shí)際微污染原水，并向其中一份投加1 mg硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑，經(jīng)過濾柱過濾，測出水中各污染物的含量。2 結(jié)果與討論

2.1 硅藻土/纖維素復(fù)合助濾劑的最佳制備條件分析

2.1.1 纖硅比對硅藻土/纖維素助濾劑制備的影響

保持其他條件不變，測定不同纖硅比對硅藻土增量百分比（硅藻土增加的量/纖維素質(zhì)量）的影響。如圖1所示，當(dāng)纖硅比為0.33時(shí)，硅藻土的增量百分比最小，只有64%；當(dāng)纖硅比為0.67～1.67時(shí)，硅藻土的增量百分比都趨于平穩(wěn)，穩(wěn)定在85%左右。納米SiO2/纖維素復(fù)合材料中，無機(jī)SiO2納米粒子以薄片和球狀顆粒形式存在，SiO2納米顆粒由于纖維素聚合物鏈的包覆作用而均勻地分散在樹枝狀的纖維素基體中，纖維素聚合物鏈對SiO2納米顆粒的包覆作用主要是通過氫鍵[12]。纖維素分子鏈上所有的羥基都處于分子鏈內(nèi)或者分子鏈間的氫鍵中[13]，羥基的數(shù)量是一定的，只能包覆一定量的SiO2納米顆粒。硅藻土的化學(xué)成分主要是SiO2，因此，當(dāng)纖硅比大于0.67之后，纖維素都只能與一定量的硅藻土復(fù)合，故硅藻土的增量百分比保持在85%左右。

2.1.2 蒸餾水/纖維素對硅藻土/纖維素助濾劑制備的影響

保持其他條件不變，改變蒸餾水/纖維素的大小。如圖2所示，隨著蒸餾水/纖維素的增加，硅藻土增量百分比先增大后減小。在蒸餾水/纖維素為40 mL/g時(shí)，硅藻土增量百分比達(dá)到最大值93%；纖維素的水解需要一定的水分，當(dāng)蒸餾水/纖維素小于40 mL/g時(shí)，蒸餾水的投加量不足，只有部分纖維素水解，此時(shí)纖維素的水解產(chǎn)物與未水解的纖維素分子之間繼續(xù)聚合，形成大分子溶液，體系內(nèi)無固液界面，屬于熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)，復(fù)合效果不好；當(dāng)蒸餾水/纖維素達(dá)到40 mL/g時(shí)，纖維素得以充分水解，體系內(nèi)形成存在固液界面的熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，與硅藻土復(fù)合效果最好；當(dāng)蒸餾水/纖維素大于40 mL/g時(shí)，體系內(nèi)剩余水分過多，稀釋了聚合物的濃度，減少了顆粒之間碰撞的幾率，與硅藻土產(chǎn)生凝膠質(zhì)量較差，從而導(dǎo)致助濾劑復(fù)合效率降低。

篇8

①填充劑/稀釋劑：

淀粉：常用玉米淀粉，性質(zhì)穩(wěn)定，價(jià)格便宜，吸濕性小，外觀色澤好，

可壓性較差，常與可壓性較好的糖粉、糊精混合使用

可壓性淀粉：亦稱預(yù)膠化淀粉，多功能輔料。具有良好的流動(dòng)性、可壓性，自身性和干粘合性，并有較好的崩解作用。用于粉末直接壓片時(shí)，硬脂酸鎂的用量不可超過0.5%,以免產(chǎn)生軟化現(xiàn)象

糖粉：結(jié)晶性蔗糖經(jīng)低溫干燥、粉碎而成的白色粉末。優(yōu)點(diǎn)是粘合力強(qiáng)，可增加片劑的硬度和表面光滑度；缺點(diǎn)是吸濕性較強(qiáng)，長期貯存，片劑硬度過大，崩解溶出困難。除口含片或可溶性片劑，一般不單獨(dú)使用，常與糊精、淀粉配合使用。

糊精：有較強(qiáng)的粘結(jié)性，使用不當(dāng)會(huì)使片面出現(xiàn)麻點(diǎn)、水印或造成片劑崩解或溶出遲緩。常與糖粉、淀粉配合使用

乳糖：CRH高，吸水性弱，壓縮成型性好，所壓制的片劑外觀美、溶出度好，既適用于濕法壓片，也適用于干法粉末直接壓片；價(jià)格昂貴，外國常用。

微晶纖維素

MCC：纖維素部分水解而制得的聚合度較小的結(jié)晶性粉末，良好的可壓性和較強(qiáng)的結(jié)合力，壓成的片劑有較大的硬度?？蔀榉勰┲苯訅浩摹案烧澈蟿笔褂谩Ｆ瑒┲泻?0%MC時(shí)崩解較好。國外產(chǎn)品

壓縮成形性好，兼有粘合、和崩解作用；干粘合劑；對藥品有較大的容納量；適用于粉末直接壓片。

無機(jī)鹽類：主要是無機(jī)鈣鹽，如硫酸鈣（片劑輔料中常用二水硫酸鈣）。性質(zhì)穩(wěn)定，制成的片劑外觀光潔，硬度、崩解均好。對藥物無吸附作用。應(yīng)注意硫酸鈣對某些主藥（四環(huán)素類）的吸收有干擾。碳酸鈣、

磷酸鈣

吸收劑：

硫酸鈣、磷酸氫鈣、輕質(zhì)氧化鎂、碳酸鈣、淀粉、干燥氫氧化鋁

糖醇類：

甘露醇、山梨醇呈顆粒或粉末狀，具有一定的甜味，在口中溶解時(shí)吸熱，有涼爽感。因此較適用于咀嚼片，但價(jià)格稍貴，常與蔗糖配合使用。

②濕潤劑和粘合劑

蒸餾水：濕潤劑。物料對水吸收較快，易發(fā)生濕潤不均勻現(xiàn)象，最好采用低濃度的淀粉漿或乙醇代替

乙醇：用于遇水易分解和遇水黏性太大的藥物。一般為30%～70%。中藥浸膏片常用乙醇作濕潤劑。

淀粉漿：常用8%～15%的濃度。并以10%最為常用。制法分煮漿法和沖漿法。在滿足制粒和壓片（對濕熱穩(wěn)定）要求時(shí)，多被選用。

糊精：干燥粘合劑；亦可配制成糊精漿做粘合劑使用。

糖粉與糖漿：糖粉為干燥粘合劑。

膠漿：10%-20%明膠溶液或10%-25%阿拉伯膠溶液。黏性強(qiáng)，所制成的片劑硬度大。

聚乙二醇4000：新型粘合劑，常用濃度為10%-50%，還有作用。

纖維素衍生物：MC、HPC、HPMC、CMC-Na

甲基纖維素MC：纖維素的甲基醚化物，有良好的水溶性，可形成黏稠的膠體溶液。

羥丙基纖維素HPC：纖維素的羥丙基醚化物，易溶于冷水，加熱至50℃發(fā)生膠化或溶脹現(xiàn)象。可溶甲醇、乙醇、異丙醇、丙二醇。①做濕法制粒的粘合劑②粉末直接壓片的粘合劑

羥丙基甲基纖維素HPMC：纖維素的羥丙甲基醚化物，是一種最為常用的薄膜衣材料。溶于冷水成為黏性溶液。用2%～5%的溶液。

分散劑、增稠劑、薄膜包衣材料、粘合劑。

羧甲基纖維素鈉CMC-Na：用作粘合劑的濃度一般為1%～2%。其粘性較強(qiáng)。常用于可壓性較差的藥物。應(yīng)注意造成片劑硬度過大和崩解超限。

乙基纖維素EC：纖維素的乙基醚化物，不溶于水，在乙醇等有機(jī)溶媒中溶解度較大。本品粘性較強(qiáng)且在胃腸液中不溶解，會(huì)對片劑的崩解及藥物的釋放產(chǎn)生阻滯作用。有其這一特性，將其用于緩、控釋制劑中。

其它：5%1%～20%的明膠溶液；50%～70%的蔗糖溶液；3%～5%的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的水或醇溶液。

③崩解劑：干淀粉

含水量在8%以下，吸水性強(qiáng)且有一定的膨脹性，較適用于水不溶性或微溶性藥物的片劑，而對易溶性的崩解作用較差。①外加法②內(nèi)加法③內(nèi)外加法。崩解劑總量一般為片重的5%～20%；崩解率186%

羧甲基淀粉鈉

：CMS-Na，吸水膨脹作用非常顯著，可至原來的300倍。常用量一般為1%～6%

低取代基羥丙基纖維素L-HPC：具有很大的表面積和孔隙度，所以有很好的吸水速度和吸水量。吸水膨脹率為500%—700%，用量一般為2%～5%

交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮（交聯(lián)PVP）：

在水中迅速溶脹并且不會(huì)出現(xiàn)高黏度的凝膠層，因而崩解性能十分優(yōu)越。

交聯(lián)羧甲基纖維素鈉CCNa：由于交聯(lián)鍵的存在，不溶于水，但能吸收數(shù)倍于本身重量的水而膨脹。作用比CMS-Na更強(qiáng)，與CMS-Na合用時(shí)，崩解效果更好。與干淀粉合用作用降低。

泡騰崩解劑：

碳酸氫納與枸櫞酸組成的混合物。遇水時(shí)，兩種物質(zhì)連續(xù)不斷產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。

④劑：助流劑、抗粘劑、劑

硬脂酸鎂：水性劑。用量過大，造成片劑的崩解或溶出遲緩。不宜用于乙酰水楊酸、某些抗生素藥物及多數(shù)有機(jī)堿鹽類藥物片劑

微粉硅膠：可用作粉末直接壓片的助流劑。

滑石粉：助流劑

氫化植物油：劑。

聚乙二醇與月桂醇硫酸鎂：水溶性劑的典型代表。前者主要使用易溶于水的聚乙二醇4000和6000，制得的片劑崩解溶出不受影響且得到澄明的溶液。后者為正在開發(fā)的新型水溶性劑。

⑤薄膜衣常用材料：胃溶型

①

纖維素：

羥丙基甲基纖維素（HPMC）：最為常用。（還可作片劑濕潤劑和粘合劑）。

羥丙基纖維素（HPC）（作片劑濕潤劑和粘合劑）：HPMC、HPC、CMC-Na；特別是低粘度的HPMC，既有HPMC，也有將HPMC與色素、遮光劑TiO2及增塑劑等制成復(fù)合包衣材料，用前加溶劑溶解（混懸）后包衣。

②丙烯酸樹脂Ⅵ號（國產(chǎn)）：與EudragitE性狀相當(dāng)（進(jìn)口）。

③聚乙烯吡咯烷酮（PVP）（作片劑濕潤劑和粘合劑）

④PEG：4000~6000；常與CAP等合用。

⑤AEA：聚乙烯縮乙醛二乙胺醋酸酯

腸溶型

①鄰苯二甲酸醋酸纖維素（CAP）：國際上應(yīng)用較廣泛的腸溶衣材料。

②鄰苯二甲酸羥丙基甲基纖維素（HPMCP）

③鄰苯二甲酸聚乙烯醇酯（PVAP）

④苯乙烯馬來酸共聚（StyMA）

⑤丙烯酸樹脂（甲基丙烯酸與甲基丙烯酸甲酯的共聚物EudragitL）：腸溶型Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ

⑥醋酸羥丙基甲基纖維素琥珀酸酯HPMCAS：優(yōu)良的腸溶成膜材料，穩(wěn)定性較CAP及HPMCP好。

水不溶型

①乙基纖維素（EC）（作片劑濕潤劑和粘合劑）

②醋酸纖維素：是滲透泵工控釋制劑最常用的包衣材料。

輔物料

①增塑劑

丙二醇、聚乙二醇、甘油、

蓖麻油、硅油、鄰苯二甲酸二乙酯或二丁酯

②遮光劑：二氧化肽

③色素：莧菜紅、胭脂紅、檸檬黃及靛藍(lán)

⑥滴丸基質(zhì)及冷凝液

水溶性基質(zhì)：PEG類（作片劑水溶性劑、薄膜衣增塑劑）、（PEG4000、PEG6000、PEG9300）及肥皂類如硬脂酸鈉和甘油明膠。聚氧乙烯單硬脂酸酯、尿素、泊洛沙姆

脂溶性基質(zhì)：

硬脂酸、單硬脂酸甘油酯、氫化植物油（片劑中劑）、蟲蠟、十八醇（硬脂醇）、十六醇（鯨蠟醇）

水性冷凝液：

水、不同濃度的乙醇等

油性冷凝液：

液體石蠟、二甲基硅油、植物油、汽油或他們的混合物

軟膠囊囊殼：

明膠：增塑劑：水=1：（0.4-0.6）：1

⑦微丸

增塑劑：

檸檬酸三乙酯、甘油三醋酸酯、苯二甲酸二乙酯、蓖麻油、油酸

致孔劑：

甘油、乙二醇、PEG、十二烷基硫酸鈉、微晶纖維素、糖類、羧甲基纖維素、碳酸鹽、羧甲基纖維素、碳酸鹽、碳酸氫鹽及氯化鈉等

2．半固體制劑

栓劑基質(zhì)

：

油脂性基質(zhì)

可可豆脂：

含10%羊毛脂時(shí)其可塑性增加。但有些藥物如揮發(fā)油、樟腦、薄荷油、酚以及水合氯醛等可使可可豆脂熔點(diǎn)顯著降低甚至液化，可加入3%～6%的蜂蠟或20%鯨蠟以提高熔點(diǎn)。

半合成脂肪酸甘油酯：

這類基質(zhì)有適宜的熔點(diǎn)，不易酸敗，為目前取代天然油脂較理想的栓劑基質(zhì)。有：椰油酯、山蒼子油酯、棕櫚酸酯。

合成脂肪酸酯：

硬脂酸丙二醇酯。

水溶性基質(zhì)

甘油明膠：

多用作陰道栓劑基質(zhì)。在局部起作用。其優(yōu)點(diǎn)是有彈性、不易折斷，且在體溫下不熔化。通常以：水：明膠：甘油=10：20：70為宜

聚乙二醇類

無生理作用，遇體溫不熔化但緩緩溶于體液中，能釋放水溶性和脂溶性藥物。對直腸黏膜有刺激作用，可加入20%的水避免。不能與銀鹽、鞣酸、氨替比林、奎寧、水楊酸（使PEG軟化）、乙酰水楊酸（能與PEG形成復(fù)合物）、苯佐卡因、氯碘喹啉、磺胺類配伍。巴比妥鈉等許多藥物可從PEG中析出結(jié)晶。

非離子型表面活性劑

吐溫-61系聚氧乙烯脫水山梨醇單硬脂酸酯，無毒性、無刺激、不易變質(zhì)。可單獨(dú)或與其它混合使用

聚氧乙烯單硬脂酸酯類：“S-40”?？膳cPEG混合使用，制得性質(zhì)穩(wěn)定、崩解釋放均較好的栓劑。

泊洛沙姆

：

系聚氧乙烯、聚氧丙烯的聚合物。商品名普朗尼克。

眼膏基質(zhì)：

黃凡士林、液狀石蠟和羊毛脂的混合物，用量比：8：1：1。根據(jù)氣溫適當(dāng)增減液狀石蠟用量。

凝膠劑基質(zhì)

卡波姆：①規(guī)格(按粘度分)934、940、941②水中只溶脹不溶解，當(dāng)用堿中和中時(shí)，隨大分子的不斷溶解，黏度逐漸上升，在低濃度時(shí)形成澄明溶液，在濃度較大時(shí)形成半透明凝膠。③

pH敏感型水凝膠：pH3.11低粘、pH6～11有最大粘度與稠度④電解質(zhì)可使其粘度下降。

纖維素衍生物：

常用的MC

、

CMC-Na?不宜加金屬鹽防腐劑如硝酸汞不宜與陽離型藥物配伍

膜劑成膜材料

聚乙烯醇：（PVA)醇解度為88時(shí)水溶性最好。

乙烯-醋酸乙烯共聚物：（EVA)在相對分子量相同條件下，醋酸乙烯的比例越大，材料的溶解性成膜性透明性越好。

軟膏劑基質(zhì)

油脂性

烴類：凡士林（適用于遇水不穩(wěn)定的藥物。）、固體石蠟（調(diào)節(jié)軟膏稠度）、液狀石蠟（調(diào)節(jié)軟膏稠度）。

油脂類（易氧化酸敗，可加入抗氧劑和防腐劑）：氫化植物油

類脂類：羊毛脂（W/O）、蜂蠟與鯨蠟（弱W/O型乳化劑）：在O/W型乳化劑中起增加穩(wěn)定性與調(diào)節(jié)稠度。

硅酮（又稱硅油或二甲硅油）：疏水性強(qiáng)。對皮膚無毒無刺激。不宜做眼膏基質(zhì)

乳劑型

：

乳劑型基質(zhì)分W/O和O/W型兩類。由水相、油相、乳化劑三部分組成。

常用油相：硬脂酸、蜂蠟、石蠟、高級脂肪醇（如十八醇）。為調(diào)節(jié)稠度加液狀石蠟、凡士林、植物油等。

乳劑型基質(zhì)常用的乳化劑和穩(wěn)定劑：

1．

高分子化合物O/W

阿拉伯膠、西黃芪膠、明膠、磷脂、杏樹膠、膽固醇

2.

表面活性劑

陰離子型：O/W型

硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、油酸鈉、油酸鉀、十二烷基硫酸鈉等。W/O型

硬脂酸鈣

非離子型：司盤、吐溫、賣澤、芐澤、泊洛沙姆

3．

固體粉末類

①肥皂類：一價(jià)皂如三乙醇胺皂為O/W型乳化劑；多價(jià)皂如硬脂酸鈣、鎂、鋁為W/O型乳化劑

②高級脂肪醇：十六醇、十八醇（硬脂醇）為弱W/O型乳化劑。用于O/W型基質(zhì)的油相中也可增加乳劑的穩(wěn)定性和稠度。

脂肪醇硫酸酯類：常用十二醇硫酸酯鈉（月桂醇硫酸鈉），為優(yōu)良的O/W型乳化劑。與陽離子表面活性劑及陽離子藥物如鹽酸苯海拉明、普魯卡因等配伍，基質(zhì)即被破壞。常用的輔助乳化劑有十六醇和十八醇

③多元醇酯類：脂肪酸山梨坦（司盤）為W/O型乳化劑；聚山梨酯（吐溫）為O/W型乳化劑。二者均可單獨(dú)使用制成乳劑型基質(zhì)。也可按不同比例混合作用，調(diào)節(jié)成適宜的HLB值，增加乳劑基質(zhì)的穩(wěn)定性。硬脂酸甘油酯，乳化能力較弱W/O型乳化劑

水溶性

甘油明膠：（栓劑、滴丸基質(zhì)，所用比例不同）甘油（10%-30%）、明膠（1%-3%）加水至100%，加熱制成

纖維素衍生物：MC、CMC-Na（片劑中用作濕潤劑和粘合劑）

PEG類：（作片劑水溶性劑、薄膜衣增塑劑）PEG400與4000混合物

3．液體制劑

溶劑：

極性

水：

蒸餾水或精制水、

甘油：多外用，30%以上有抑菌作用，保濕滋潤延長局部藥效

二甲基亞砜：

溶解范圍廣，有刺激性

半極性：乙醇、95%乙醇（溶解能力強(qiáng)，有生理活性，易揮發(fā)燃燒）

聚乙二醇：與水不同比例為良好溶劑，外用保濕

丙二醇：內(nèi)服或注射液　促經(jīng)皮與粘膜吸收

非極性

脂肪油：植物油，制備洗劑、搽劑、滴鼻劑

石蠟：加油性抗氧劑，潤腸通便，口服和洗劑

乙酸乙酯

搽劑

附加劑、

增溶劑、表面活性劑+藥物膠團(tuán)、

助溶劑：

在藥物溶解(配制)時(shí)，加入第二種物質(zhì),使其形成絡(luò)合物復(fù)鹽以增加其在溶媒中的溶解度的過程①絡(luò)合，

②復(fù)鹽(分子復(fù)合物)，

③分子締合物

潛溶劑：

在混合溶劑中，各溶劑在某一比例時(shí)，藥物的溶解度比在各單純?nèi)軇┲腥芙舛瘸霈F(xiàn)最大值

防腐劑：

①苯甲酸與苯甲酸鈉

②羥苯烷基酯類(parabens,尼泊金類)

③山梨酸(sorbic

acid)

④苯扎溴銨(benzalkonium

bromid,新潔爾滅)

⑤醋酸氯己定(chlorhexide

acetate)

又稱醋酸洗必泰(hibitane)

⑥鄰苯基苯酚(o-phenylphenol)

⑦桉葉油(eucalyptus

oil)

⑧桂皮油

⑨薄荷油

矯味劑、甜味劑

天然甜味劑：蔗糖、單糖漿、矯味糖漿、甜菊苷

合成甜味劑：糖精鈉、阿斯帕坦

芳香劑：

天然香料：薄荷水、桂皮油

人造香料：蘋果香料、香蕉香蕉

膠漿劑

：

天然：阿拉伯膠、瓊膠、明膠

半合成：羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素

泡騰劑：

枸櫞酸、酒石酸、

碳酸氫鈉、碳酸鈉

濕潤劑

、

乳化劑、

緩沖劑：

調(diào)節(jié)pH使溶劑穩(wěn)定

助懸劑

：

增加物理穩(wěn)定性

螯合劑

：

增加化學(xué)穩(wěn)定性

抗氧劑：

增加化學(xué)穩(wěn)定性

著色劑：

天然、合成

4．注射劑的溶劑及附加劑

注射用水

注射用油：

植物油：麻油，油酸乙酯，苯甲酸芐酯

其它：

乙醇（

緩沖劑：

醋酸、醋酸鈉；枸櫞酸、枸櫞酸鈉；乳酸；酒石酸、酒石酸鈉。調(diào)PH，滿足某些藥物溶解度要求

等滲調(diào)節(jié)劑：

氯化鈉（0.5-0.9%），葡萄糖（4-5%），甘油（2.25%）

抗氧劑：

亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫脲

抑菌劑：

只在必要時(shí)加入。采用低溫滅菌、濾過除菌或無菌操作法制備的注射液，多劑量裝注射液，應(yīng)加入適宜的抑菌劑。劑量超過5ml時(shí)要慎重選用。供靜脈或椎管用注射液，一般均不得加入抑菌劑。有一氯叔丁醇、苯甲醇、羥苯丁酯、羥苯丙酯、酚。

螯合劑：EDTA-2Na

穩(wěn)定劑：

肌酐、甘氨酸、煙酰胺、辛酸鈉

保護(hù)劑：

乳糖、蔗糖、麥芽糖、人血白蛋白

填充劑：

乳糖、甘氨酸、甘露醇

增溶劑、潤濕劑

或乳化劑：

用的較多的是聚山梨酯80（吐溫80）。但用于靜脈注射的只有卵磷酯、普郎尼克F68。卵磷酯作為乳化劑用于靜脈注射用脂肪乳劑中。

助懸劑：

在混懸型注射液中是不可缺少的，常用0.5%羧甲基纖維素鈉。還有：甲基纖維素、明膠。

一般混懸劑

助懸劑：甘油、糖漿；樹膠類、纖維素類

潤濕劑：吐溫類、聚氧乙烯蓖麻油、泊洛沙姆等

絮凝劑與反絮凝劑：電解質(zhì)

局麻劑：

利多卡因，普魯卡因，苯甲醇，三氯叔丁醇

5．經(jīng)皮給藥系統(tǒng)高分子材料

膜聚合物與骨架聚合物

1、乙烯－醋酸乙烯共聚物(ethylene

vilnylacetate

copolymer，EVA)

：可用于熱熔法或溶劑法制備膜材。無毒、柔性好、有良好的相容性，性質(zhì)穩(wěn)定，但耐油性差。

2、聚氯乙烯(polyvinyl

chloride，PVC)

：熱塑性塑料，在一般有機(jī)溶劑中不溶，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，機(jī)械性能強(qiáng)。

用于制取薄膜的聚氯乙烯常加入30~70%的增塑劑，稱為軟聚氯乙烯。

3、聚丙烯(polypropylene，PP)

PP：薄膜具有優(yōu)良的透明性、強(qiáng)度和耐熱性，吸水性很低，可耐受100℃以上煮沸滅菌。

4、聚乙烯(polyethylene，PE)

：具有優(yōu)良的耐低溫性能和耐化學(xué)腐蝕性能，安全無毒，有很好的防水性但氣密性較差，較厚的薄膜可耐受90℃以下熱水。

5、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene

terephthalate，PET)：具有優(yōu)良的機(jī)械性能，耐酸堿和多種有機(jī)溶劑，吸水性低，具有較高的熔點(diǎn)和玻璃化溫度，化學(xué)性能穩(wěn)定。

壓敏膠(pressure

sensitive

adhesive，PSA)是指在輕微的壓力下即可實(shí)現(xiàn)粘貼同時(shí)又容易剝離的一類膠粘材料。

藥用TDDS壓敏膠應(yīng)對皮膚無刺激、不致敏、與藥物相容和具有防水性能等要求。

1、聚異丁烯(PIB)類壓敏膠：系無定型線性聚合物，能在烴類溶劑中溶解，可用作溶劑型壓敏膠，有很好的耐候性、耐臭氧性、耐化學(xué)藥品性及耐水性，外觀色淺透明。

2、乳劑型：系各種丙烯酸酯單體以水為分散介質(zhì)進(jìn)行乳液聚合后加入增稠劑和中和劑等得到的產(chǎn)品，無有機(jī)溶劑污染，對極性高能表面基材親和性好，但耐水耐濕性差。

3、硅橡膠壓敏膠：玻璃化溫度低，具有良好的柔性、透氣性和透濕性，耐水、耐高溫和低溫，化學(xué)穩(wěn)定，一般使用其烯類溶液。

具有優(yōu)良的機(jī)械性能，耐酸堿和多種有機(jī)溶劑，吸水性低，具有較高的熔點(diǎn)和，化學(xué)性能穩(wěn)定。

背襯材料：常用多層復(fù)合鋁箔，即由鋁箔、聚乙烯或聚丙烯等膜材復(fù)合而成的雙層或三層復(fù)合膜。還有PET、高密度PE、聚苯乙烯等。

防粘材料

常用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯等高分子膜材。

藥庫材料

藥庫材料很多，較常用的有卡波沫、HPMC、PVA等。

6．氣霧劑：

拋射劑與附加劑：氫氯烷烴

又稱氟里昂。沸點(diǎn)低，性質(zhì)穩(wěn)定，毒性小。能產(chǎn)生兒茶酚胺樣作用；能破壞大氣臭氧層。

碳?xì)浠衔铮簝?yōu)點(diǎn)同上，但易燃易爆，不宜單獨(dú)使用。常用：丙烷、正丁烷、異丁烷。

壓縮氣體：常用二氧化碳、氮?dú)狻?/p>

潛溶劑：乙醇、丙二醇、聚乙二醇。

劑：固體藥物常需微粉化，劑使藥物分散混懸與拋射劑中。常用：滑石粉、膠體二氧化硅。

穩(wěn)定劑：油酸、月桂醇

7．新劑型

微囊常用囊材

天然高分子材料：

明膠、阿拉伯膠、海藻酸鹽、

殼聚糖、蛋白類

半合成高分子囊材：CMC-Na、CAP（醋酸纖維素酞酸酯）、EC、MC、HPMC

合成高分子囊材：

非生物降解囊材：聚酰胺，硅橡膠等?？缮锝到饽也模壕厶减ァ⒕郯被?、PLA

包合材料：環(huán)糊精（CD），β-CD分子的空穴與一般藥物分子大小相匹配

環(huán)糊精衍生物

水溶性：HP-β-CD

溶解度增大，可注射用；疏水性：乙基化β-CD衍生物可制緩釋制劑。

固體分散物載體材料

水溶性載體：

高分子聚合物：PEG4000～6000?PVP；表面活性劑：泊洛沙姆；有機(jī)酸類：枸櫞酸；糖（醇）類：右旋糖酐、半乳糖和蔗糖等

難溶性載載體：

纖維素類：EC、含有季銨基的聚丙烯酸樹脂（E、RL、S等）

腸溶性載體：纖維素類：CAP、HPMCP等、聚丙烯酸樹脂（S、L型）

緩（控）釋制劑的輔料

定速型

1．骨架型阻滯材料

①溶蝕性骨架材料，常用的有動(dòng)物脂肪、蜂蠟、巴西棕櫚蠟、氫化植物油、硬脂醇、單硬脂酸甘油等，可延滯水溶性藥物的溶解、釋放過程。

②親水性凝膠骨架材料，有甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、羥丙甲基纖維素(HPMC)、聚維酮(PVP)、卡波普(carbopol)、海藻酸鹽、脫乙酰殼多糖(殼聚糖，chitosan)等。

③不溶性骨架材料，有乙基纖維素(EC)、聚甲基丙烯酸酯(Eu

RS，Eu

RL)、無毒聚氯乙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅橡膠等。

2．包衣膜阻滯材料

①不溶性高分子材料，如EC等。

3．微孔膜包衣片

通常用胃腸道中不溶解的聚合物，如醋酸纖維素、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸樹脂等作為包衣材料，包衣液中加入少量水溶性物質(zhì)，如PEG類、PVP、PVA、十二烷基硫酸鈉、糖和鹽作致孔劑，也可加入不溶性粉末，如

滑石粉、二氧化硅等。

增稠劑是一類水溶性高分子材料，根據(jù)藥物被動(dòng)擴(kuò)散吸收規(guī)律，增加粘度可以減慢擴(kuò)散速度，延緩其吸收，主要用于液體藥劑。

常用的有明膠、PVP、CMC、PVA、右旋糖酐等。

4．滲透泵片：藥物、半透膜材料、滲透壓活性物質(zhì)和推動(dòng)劑

半透膜材料：醋酸纖維素(CA)、EC等。

滲透壓活性物質(zhì)

：乳糖、果糖、葡萄糖、甘露醇的不同混合物。

推動(dòng)劑：聚羥甲基丙烯酸烷基酯(分子量3萬~500萬)

、PVP

(分子量1萬~36萬)、PEO（聚氧化乙烯）

5．

生物粘附片

生物粘附高分子聚合物：卡波普(carbopol)、羥丙基纖維素(HPC)、CMC-Na等。

胃內(nèi)滯留片，又稱胃漂浮片，實(shí)際是一種不崩解的親水性凝膠骨架片，一般在胃內(nèi)滯留達(dá)5-6h。

可采用的親水凝膠骨架成分主要包括：甲基纖維素（MC）、羥丙甲基纖維素（HPMC）、羥丙基纖維素（HPC）、羥乙基纖維素（HEC）、羧甲基纖維素（CMC）、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）、聚維酮（PVP）、聚乙烯醇（PVA）。

可采用的助漂成分主要包括單硬脂酸甘油酯、十六醇、十八醇、

蜂蠟、硬脂酸等。

可采用的產(chǎn)氣成分主要包括MgCO3，NaHCO3等。

可采用的膨脹成分主要包括交聯(lián)PVP、交聯(lián)CMC、羧甲基淀粉鈉等。

可采用的增粘成分則一般使用卡波普、海藻酸鹽及黃原膠等。

6．膜控釋小片：將藥物與輔料按常規(guī)方法制粒，壓成小片(minitablet)，其直徑約

2~3mm，用緩釋膜包衣后裝入硬膠囊使用。

7．腸溶膜控釋片

膜材料：羥丙基纖維素酞酸酯(HPMCP)、EC等。

結(jié)腸定位：α-淀粉、果膠酸鈣

篇9

在巴西的能源結(jié)構(gòu)中，甘蔗滿足了巴西總能源需求的18%，僅次于石油的37%，高于水電的14%，甘蔗成為巴西清潔能源的一大功臣。

甘蔗乙醇的推廣

只要擠出甘蔗汁，混合酒精一起發(fā)酵，再將其蒸餾到理想的濃度，就能生產(chǎn)出巴西最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的燃料—乙醇。由于甘蔗乙醇具有清潔、容易生產(chǎn)和低碳等特點(diǎn)，它成為車用可再生燃料的很好選擇。早在20世紀(jì)20年代，巴西就開始陸陸續(xù)續(xù)利用甘蔗生產(chǎn)乙醇用于汽車能源。到20世紀(jì)70年代時(shí)，巴西將近80%的石油依靠進(jìn)口，石油危機(jī)的出現(xiàn)，讓推廣甘蔗乙醇變得急迫起來。

1975年，巴西實(shí)施了全國乙醇計(jì)劃。政府為甘蔗種植提供補(bǔ)貼，并在1500人以上的城鎮(zhèn)，強(qiáng)制加油站安裝乙醇加油泵。到20世紀(jì)80年代初，巴西銷售的車輛幾乎都使用乙醇燃料，軍人政權(quán)建立的配送體系，讓駕駛員能在任何地方加上乙醇燃料。

然而，真正讓巴西甘蔗乙醇生產(chǎn)快速發(fā)展起來的是靈活燃料汽車的推出。2003年，大眾汽車巴西公司推出了第一款靈活燃料汽車。巴西農(nóng)業(yè)部常務(wù)副部長若澤·卡洛斯說：“我們研制出的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不僅可以使用汽油，還可以使用乙醇，甚至汽油和乙醇的混合體?！蹦壳鞍臀麂N售的新車，超過90%是靈活燃料汽車，這種汽車現(xiàn)在占巴西所有輕型車輛的50%，而這些成就是在不到10年時(shí)間里取得的。

在現(xiàn)階段乙醇使用的推廣中，政府的政策仍然起到了關(guān)鍵作用。國有能源企業(yè)每年會(huì)保證收購一定量的乙醇，同時(shí)政府想乙醇產(chǎn)業(yè)提供巨額的低吸貸款。在稅收方面，巴西國內(nèi)乙醇燃料稅在12%～30%之間，汽油燃料稅則超過50%。出于經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的考慮，很多巴西消費(fèi)者都會(huì)選擇甘蔗乙醇燃料。從2008年開始，巴西乙醇年銷售量就超過了汽油，這把人類從單一的石油能源中解救出來。

巴西乙醇一般有兩種提供方式，一種是含量85%～100%純乙醇，另一種是在汽油中摻入5%～25%的乙醇。巴西的加油站因而與眾不同，總是微微散發(fā)著甘蔗酒精的甜味。在加油站的顯示牌上，除了表明不同純度的汽油外，乙醇（Ethanol）的字樣尤其顯眼。這里大多汽車使用的燃料是混入了18%～25%乙醇的汽油。

在2010年，巴西乙醇產(chǎn)量達(dá)274億升（72億加侖），它們中的大部分都被巴西國內(nèi)市場吸收了。據(jù)巴西能源部2010年9月底的預(yù)測報(bào)告，到2019年巴西車用燃料乙醇產(chǎn)量將增加一倍，達(dá)到640億升。

巴西也是全球第一大乙醇出口國，2006年出口甘蔗乙醇30億升，占全世界甘蔗乙醇出口量的70%，其中58.9%銷往美國、11.5%銷往荷蘭，其余銷往日本、瑞典等地。羅伯托·羅德里格斯預(yù)計(jì)到2013年，約100億升乙醇將用于出口。

巴西正在評價(jià)使現(xiàn)有乙醇生產(chǎn)提高12倍的可能性，如果能實(shí)現(xiàn)，則可望替代世界消費(fèi)汽油約10%。這將大大增加從甘蔗生產(chǎn)乙醇的數(shù)量，到2025年可望生產(chǎn)乙醇2050億升（540億加侖），即占世界生產(chǎn)量約50%。

巴西街道上的汽車尾氣沒有濃烈的刺激性味道，這是因?yàn)橐掖冀o汽油增加了氧氣，可以減少汽車尾氣中的污染和有害氣體。

同時(shí)，相比汽油，乙醇燃料可以減少溫室氣體排放，在靈活燃料發(fā)動(dòng)機(jī)中，每升乙醇消費(fèi)都會(huì)減少約1.7千克的二氧化碳排放。巴西礦產(chǎn)和能源部部長愛迪生·勞包說，“使用從甘蔗中提取的乙醇作為燃料與使用石油相比，我們能減少大約90%的氣體排放?！?003年以來，巴西因使用甘蔗乙醇而減少的二氧化碳排放量達(dá)到1.28億噸，這相當(dāng)于種植9.16億棵樹并維持它們20年。

乙醇還是一種高辛烷值的能源，它的抗爆性很好，且在高壓發(fā)動(dòng)機(jī)中會(huì)產(chǎn)生更多的能量，這也節(jié)省了其他燃料的使用。巴西甘蔗乙醇的這些環(huán)保效應(yīng)為抵抗全球變暖作出了重要貢獻(xiàn)。

中國能復(fù)制巴西模式？

為陳化糧問題，我國在“十五”期間批準(zhǔn)建設(shè)了4個(gè)燃料乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)項(xiàng)目：吉林燃料乙醇有限公司、黑龍江華潤酒精有限公司、河南天冠燃料集團(tuán)和安徽豐原燃料酒精股份有限公司。2007年底，廣西中糧生物質(zhì)能源公司木薯乙醇項(xiàng)目投產(chǎn)。

這五家公司生產(chǎn)了我國絕大部分的燃料乙醇。2002年我國燃料乙醇產(chǎn)量僅為3萬噸，至2005年底，這4家企業(yè)規(guī)劃建設(shè)的102萬噸燃料乙醇產(chǎn)能全部達(dá)產(chǎn)，至此我國已成為僅次于美國、巴西的世界第三大燃料乙醇生產(chǎn)國?！笆濉逼陂g我國燃料乙醇的年利用規(guī)劃目標(biāo)確定為500萬噸，同比“十一五”期間翻了一番多。

同時(shí)，我國車用乙醇汽油擴(kuò)大試點(diǎn)工作也逐步展開，2005年12月，黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省已全部實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油的封閉運(yùn)行；湖北省也于2005年12月1日起正式進(jìn)行封閉推廣。在試點(diǎn)的9個(gè)省，乙醇汽油（含有10%乙醇的汽油）已占汽油消費(fèi)量的20％，每年節(jié)省100萬噸的汽油。2006年，湖北省車用乙醇汽油市場覆蓋率達(dá)90％以上。2007年9月，廣西宣布計(jì)劃從2007年12月15日開始運(yùn)行銷售車用乙醇汽油，禁止銷售普通汽油，基本實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油替代其他汽油。

據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)科爾尼公司研究，目前中國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本比美國高出17％；與此同時(shí)，中國乙醇的價(jià)格又比美國低18％。這樣就使中國的乙醇生產(chǎn)必須要依靠政府補(bǔ)貼。中美燃料乙醇的生產(chǎn)，在效率上也有較大差距。中國生產(chǎn)1噸乙醇需要消耗12噸水，而美國只要1.8噸水；中國需要3.3噸玉米生產(chǎn)1噸乙醇，而美國的轉(zhuǎn)化率是2.8；中國乙醇生產(chǎn)的污染物排放也比美國嚴(yán)重得多。

我國乙醇企業(yè)的發(fā)展與政府扶持密切相關(guān)，2003年末，中央政府針對四家乙醇企業(yè)制訂了五年補(bǔ)貼計(jì)劃：2004年企業(yè)每生產(chǎn)1噸乙醇可享受2736元補(bǔ)貼，此后逐年降低，到2006年降為1373元。以安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司為例，2008年公司營業(yè)利潤為-8億元，而凈利潤卻有6170萬元，原因是巨額的營業(yè)外收入，主要是政府給的燃料乙醇補(bǔ)貼收入8.8億元和技改獎(jiǎng)勵(lì)1億元。

纖維素乙醇技術(shù)前景

近年來，世界各國都非常關(guān)注糧食漲價(jià)問題。當(dāng)前我國燃料乙醇企業(yè)多數(shù)使用玉米等糧食為原料，隨著各地乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目全線上馬，陳化糧已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需要，玉米價(jià)格也開始上漲。糧食乙醇生產(chǎn)被指責(zé)為“與糧爭地”、“與民爭糧”。

但據(jù)中糧集團(tuán)總裁助理岳國君介紹，目前我國政策規(guī)定的燃料乙醇年產(chǎn)量為132萬噸，按照每消耗3噸糧食生產(chǎn)1噸燃料乙醇來計(jì)算，每年消耗的糧食數(shù)量不超過400萬噸，而我國每年的糧食總產(chǎn)量為5億多噸，燃料乙醇產(chǎn)業(yè)消耗糧食所占比例不到百分之一。

其實(shí)，政府的政策導(dǎo)向早已改變，2006年，財(cái)政部印發(fā)的《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》明確提出：“石油替代可再生能源開發(fā)利用，重點(diǎn)是扶持發(fā)展生物乙醇燃料、生物柴油等。2007年6月7日，國務(wù)院召開的可再生能源會(huì)議要求，中國在發(fā)展生物燃料乙醇的同時(shí)，必須要遵循的三個(gè)不得，即“不得占用耕地，不得消耗糧食，不得破壞生態(tài)環(huán)境”。

對于燃料乙醇企業(yè)來說，由于國家優(yōu)惠政策的逐漸減少，生存空間被嚴(yán)重壓縮。據(jù)中糧生化2012年4月18日的《關(guān)于2012年度燃料乙醇補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整的公告》，2012年度生物燃料乙醇財(cái)政補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為：以糧食為原料的燃料乙醇，補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為500元/噸；以木薯等非糧作物為原料的燃料乙醇，補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為750元/噸。2012年度以玉米為原料的燃料乙醇補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為500元/噸，較2011年燃料乙醇平均補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)1276元/噸下調(diào)了776元/噸。

走非糧路線是行業(yè)發(fā)展的趨勢，但尚普咨詢能源行業(yè)分析師認(rèn)為，非糧乙醇工業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)還未完全突破，還需要一段很長的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。

目前，我國的非糧乙醇技術(shù)主要以木薯乙醇為主，我國的木薯供應(yīng)主要來源于泰國、越南、印度等地。2007年12月22日，中糧集團(tuán)投資的國內(nèi)第一個(gè)以木薯為原料的燃料乙醇試點(diǎn)項(xiàng)目在廣西北海揭牌投產(chǎn)。但由于木薯原料供應(yīng)不足，價(jià)格攀升很快，生產(chǎn)成本沒有優(yōu)勢。

面對非糧燃料乙醇巨大的潛在市場，中國石油等國有大型企業(yè)也積極投入。作為我國最大的能源生產(chǎn)和供應(yīng)商，中國石油分別與國家林業(yè)局、四川省和山東省等簽署了生物能源合作框架協(xié)議，共同建設(shè)非糧生物能源原料基地，并相繼開展以薯類、甜高粱為原料的燃料乙醇中試生產(chǎn)，同時(shí)積極開展纖維乙醇生產(chǎn)試驗(yàn)。

在巴西，人們也在研制纖維素乙醇。他們發(fā)現(xiàn)巴西現(xiàn)有的生產(chǎn)方式，利用甘蔗汁和糖漿生產(chǎn)乙醇，只占甘蔗能提供能源的三分之一，另外的三分之二都?xì)埩粼诟收崂w維（甘蔗渣）和秸稈中。如何提取這部分的能源需要發(fā)展纖維素乙醇技術(shù)。

中糧集團(tuán)在2010年就宣布與中石化、丹麥諾維信公司(Novozymes)聯(lián)手打造中國規(guī)模最大的纖維素乙醇工廠，這是以玉米秸稈為原料的纖維素乙醇示范工廠，項(xiàng)目還在推進(jìn)中，廠址位于全國玉米主產(chǎn)區(qū)的黑龍江肇東市。

篇10

關(guān)鍵詞:纖維素廢棄物酵母酒精固態(tài)發(fā)酵發(fā)酵條件

中圖分類號: TQ02 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3973(2010) 08-105-01

1引言

纖維素資源豐富、來源廣泛,是一種具有很高利用價(jià)值的有機(jī)物質(zhì)。但由于技術(shù)有限等諸多原因,這一類寶貴資源的利用效率并不高,而且有相當(dāng)大一部分被廢棄,成為環(huán)境污染物之一。利用纖維素酶可將纖維素酶解為可酵解的糖,進(jìn)一步用于發(fā)酵生產(chǎn)酒精,此方法不僅利用了大量的工農(nóng)業(yè)纖維廢料,更減輕了環(huán)境污染。

在發(fā)酵生產(chǎn)酒精過程中,可采用固態(tài)發(fā)酵法。固態(tài)發(fā)酵是微生物在不存在或基本不存在游離水的固態(tài)基質(zhì)上的發(fā)酵方式。發(fā)酵過程幾乎沒有自由水存在,因此固態(tài)發(fā)酵具有能耗低、產(chǎn)品分離成本低、條件簡單、污染少、基本無廢水排放等優(yōu)點(diǎn),這使固態(tài)發(fā)酵在工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn),特別是酒精發(fā)酵中具有廣泛的應(yīng)用。

酵母酒精發(fā)酵的常用菌種包括釀酒酵母、管囊酵母和假絲酵母等。其發(fā)酵機(jī)理為在無氧條件下,葡萄糖通過糖酵解生成丙酮酸,丙酮酸再經(jīng)過脫羧形成乙醛,乙醛通過還原得到乙醇。利用酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒精具有產(chǎn)率高、耐酒精能力強(qiáng)、受污染危險(xiǎn)小的特點(diǎn),目前廣泛運(yùn)用于酒精生產(chǎn)中。

發(fā)酵過程中,不同的發(fā)酵條件會(huì)一定程度上影響發(fā)酵產(chǎn)率,通過比較不同發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵pH值、纖維素酶用量、接種量以及初始底物濕度等發(fā)酵條件下的酒精產(chǎn)量,可分析獲得纖維素酶酒精發(fā)酵的最適條件。

2發(fā)酵生產(chǎn)酒精條件

2.1發(fā)酵溫度對酒精產(chǎn)率的影響

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定,纖維素發(fā)酵生產(chǎn)酒精的最佳溫度為30～35℃ ,這是纖維素酶與酵母最佳發(fā)酵溫度綜合作用的結(jié)果。但是,當(dāng)使用耐高溫酒精活性干酵母進(jìn)行發(fā)酵時(shí),可采用其最佳發(fā)酵溫度范圍的上限值。

2.2發(fā)酵時(shí)間對酒精產(chǎn)率的影響

發(fā)酵生產(chǎn)酒精產(chǎn)量的高低取決于發(fā)酵周期是否合理,而發(fā)酵時(shí)間將直接影響酒精的產(chǎn)率。由試驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)酵母發(fā)酵時(shí)間為72h時(shí),酒精產(chǎn)率較高,其原因是在發(fā)酵初期,酵母以發(fā)酵醪中的糖分為碳源,酵母不斷代謝糖分發(fā)酵生成酒精;但當(dāng)發(fā)酵一段時(shí)間后,隨著發(fā)酵醪中的糖分含量的減少,酵母開始利用產(chǎn)物酒精作為碳源來維持自身的生長和繁殖,使得整個(gè)發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)量呈先升后降的趨勢,所以時(shí)間的長短將直接決定酒精最終產(chǎn)量。

2.3發(fā)酵pH對酒精產(chǎn)率的影響

纖維素酶對pH比較敏感,因此pH值對酒精發(fā)酵的影響較大,在一定pH值下,纖維素酶反應(yīng)速度達(dá)到最大,pH升高或降低,酶反應(yīng)速度均下降,從而使發(fā)酵產(chǎn)率降低。由實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng) pH值處于3.2到4.8之間時(shí),酒精產(chǎn)率隨pH增高而逐漸上升,在pH為4.8時(shí)酒精產(chǎn)率達(dá)到最高。當(dāng)pH超過4.8時(shí)酒精產(chǎn)率開始下降直至接近于0。pH過高或過低都會(huì)導(dǎo)致酶活下降甚至失活。由此可以確定,纖維素酒精發(fā)酵的最適pH為4.8。

2.4纖維素酶用量對酒精產(chǎn)率的影響

在發(fā)酵過程中加入纖維素酶有助于提高酒精產(chǎn)率。通過實(shí)驗(yàn)表明,隨纖維素酶添加量的增加,酒精產(chǎn)率隨之增加。加入纖維素酶前一般進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理后的纖維素更容易與纖維素酶發(fā)生作用進(jìn)行酶解,生成葡萄糖及纖維二糖,進(jìn)一步用于生產(chǎn)酒精。纖維素酶的用量直接決定了預(yù)處理纖維素廢棄物的最終水解情況及酒精產(chǎn)率。當(dāng)纖維素酶用量較低時(shí),酒精產(chǎn)率隨纖維素酶用量增加而上升,當(dāng)用量達(dá)到35IU/g底物后,酒精產(chǎn)率增加緩慢,纖維素酶-酒精產(chǎn)量曲線接近于水平,因此從節(jié)約成本角度考慮,可以確定最適纖維素用量為35IU/g底物。

2.5接種量對酒精產(chǎn)率的影響

一般情況下,不同酵母接種量酒精產(chǎn)量不同。從纖維素物質(zhì)糖化法制備燃料乙醇的實(shí)驗(yàn)中可以看出,當(dāng)接種量為5%時(shí),酒精產(chǎn)量在0h到72h這段時(shí)間內(nèi),酒精產(chǎn)量增長較慢,說明發(fā)酵液中接種的酵母量不夠,不能充分利用發(fā)酵液中的還原糖;當(dāng)接種量為15%和20%的時(shí),酒精產(chǎn)率和產(chǎn)生速率幾乎一致。根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù),當(dāng)酵母接種量為10%時(shí)較為合適,酒精產(chǎn)生速率比較穩(wěn)定,酒精產(chǎn)率較高。

2.6初始底物濕度對酒精產(chǎn)率的影響